CN110603762B - 经由相移或者频移的信号修改 - Google Patents

Abstract

一种无线通信的示例方法包括：由第一无线通信设备对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的加扰序列。所述方法还包括：由所述第一无线通信设备在所述加扰序列被应用于符号组的所述集合之后，向与所述小区相关联的第二无线通信设备发送符号组的所述集合。另一种无线通信的示例方法包括：由第一无线通信设备对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的频移。所述方法还包括：由所述第一无线通信设备在所述频移被应用于符号组的所述集合之后，向与所述小区相关联的第二无线通信设备发送符号组的所述集合。

Description

经由相移或者频移的信号修改

对相关申请的交叉引用和优先权要求

本申请要求享受于2017年5月10日递交的美国临时专利申请No.62/504,451的优先权和利益，以引用方式将所述申请的全部内容并入本文。

技术领域

本申请涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及通过经由相移或者频移对信号进行修改来减少小区干扰。

背景技术

无线通信网络可以包括可以支持针对多个用户设备(UE)的通信的多个基站(BS)。近年来，电子、信息、感测和应用技术的发展使互联网从在其中人创建和消费信息的面向人类的网络演进到在其中分布式的元件交换和处理信息的物联网(IoT)。因此，对于为IoT型无线数据业务服务的需求正在增长。例如，智能无线量表和无线传感器可以被安装在各种区域中的整个建筑物中。智能量表可以以一些时间周期(例如，每小时地、每天地或者每周地)向公共设施发送量表读数。传感器可以以一些时间周期向服务器发送感测测量，这些时间周期可以是基于感测事件的。IoT应用分组在大小上通常较小，例如，在数十字节到大约100字节中。

窄带IoT(NB-IoT)是一种新兴的蜂窝技术，其在容忍延迟的应用中为大量的具有低设备功耗的低吞吐量低成本设备提供覆盖。已经为NB-IoT物理随机接入信道(NPRACH)设计了新的具有跳频的单音调信号。

发明内容

以下内容概述了本公开内容的一些方面，以提供对所讨论的技术的基本理解。本概要不是本公开内容的全部预期的特征的广泛的概述，并且既不旨在识别本公开内容的全部方面的关键的或者至关重要的元素，也不旨在描绘本公开内容的任何或者全部方面的范围。其唯一的目的是以概要形式呈现本公开内容的一个或多个方面的一些概念，作为稍后呈现的更详细的描述的序言。

例如，在本公开内容的方面，一种无线通信的方法包括：由第一无线通信设备对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的加扰序列。所述方法还包括：由所述第一无线通信设备在所述对所述符号组的集合应用所述加扰序列之后，向与所述小区相关联的第二无线通信设备发送所述符号组的集合。

一种用于无线通信的系统包括对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的加扰序列的加扰器。所述系统还包括在所述加扰序列被应用于所述符号组的集合之后，向与所述小区相关联的第一无线通信设备发送所述符号组的集合的收发机。

在本公开内容的另外的方面，一种用于无线通信的装置包括：用于对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的加扰序列的单元。所述装置还包括：用于在所述加扰序列被应用于所述符号组的集合之后，发送所述符号组的集合的单元。

在本公开内容的另外的方面，一种具有被记录在其上的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码包括：用于使第一无线通信设备对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的加扰序列的代码；以及用于使所述第一无线通信设备在所述加扰序列被应用于所述符号组的集合之后，向与所述小区相关联的第二无线通信设备发送所述符号组的集合的代码。

在本公开内容的另外的方面，一种无线通信的方法包括：由第一无线通信设备对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的频移。所述方法还包括：由所述第一无线通信设备在所述频移被应用于所述符号组的集合之后，向与所述小区相关联的第二无线通信设备发送所述符号组的集合。

在本公开内容的另外的方面，一种用于无线通信的系统包括：对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的频移的频移器。所述系统还包括：在所述频移被应用于所述符号组的集合之后，向与所述小区相关联的第一无线通信设备发送所述符号组的集合的收发机。

在本公开内容的另外的方面，一种用于无线通信的装置包括：用于对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的频移的单元。所述装置还包括：用于在所述应用所述频移之后，向与所述小区相关联的第一无线通信设备发送所述符号组的集合的单元。

在本公开内容的另外的方面，一种具有被记录在其上的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码包括：用于使第一无线通信设备对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的频移的代码；以及用于使所述第一无线通信设备在所述频移被应用于所述符号组的集合之后，向与所述小区相关联的第二无线通信设备发送所述符号组的集合的代码。

在本公开内容的另外的方面，一种无线通信的方法包括：检测符号组之间的相移。所述方法还包括：确定两个或更多个相移的差异是否与预期的相移值的集合相匹配。所述方法还包括：响应于对一个或多个相移之间的所述差异与预期的相移值的集合相匹配的确定，检测包括所述符号组的信号。所述方法还包括：响应于对所述一个或多个相移不与所述预期的相移值的集合相匹配的确定，忽略包括所述符号组的所述信号。

在本公开内容的另外的方面，一种无线通信的方法包括：检测符号组之间的频移。所述方法还包括：确定两个或更多个频移的差异是否与预期的频移值的集合相匹配。所述方法还包括：响应于对两个或更多个频移的所述差异与预期的频移值的集合相匹配的确定，检测包括所述符号组的信号。所述方法还包括：响应于对所述一个或多个频移不与所述预期的频移值的集合相匹配的确定，忽略包括所述符号组的所述信号。

在结合附图回顾对本发明的具体的、示例性的实施例的下面的描述时，本发明的其它的方面、特征和实施例对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。尽管可以在下面相对于特定的实施例和图来讨论本发明的特征，但本发明的全部实施例可以包括本文中讨论的有利的特征中的一个或多个特征。换句话说，尽管一个或多个实施例可以被讨论为具有特定的有利的特征，但这样的特征中的一个或多个特征还可以根据本文中讨论的本发明的各个实施例被使用。通过类似的方式，尽管下面可以将示例性实施例作为设备、系统或者方法实施例讨论，但应当理解的是，这样的示例性实施例可以用各种设备、系统和方法来实现。

附图说明

图1示出了根据本公开内容的实施例的无线通信网络。

图2示出了包括四个副本的NPRACH信号。

图3是根据本公开内容的实施例的对被包括在副本中的符号组进行加扰的示例性用户设备(UE)的方框图。

图4是根据本公开内容的实施例的检测信号中的相移的示例性基站(BS)的方框图。

图5是根据本公开内容的实施例的对信号应用频移的示例性UE的方框图。

图6是根据本公开内容的实施例的具有频移-频率网格的NPRACH信号的图。

图7是根据本公开内容的实施例的方框图。

图8是根据本公开内容的实施例的检测信号中的频移的示例性BS的方框图。

图9是根据本公开内容的实施例的通过对符号组的集合进行加扰来对信号进行修改的方法的流程图。

图10是根据本公开内容的实施例的通过对符号组的集合应用一个或多个频移来对信号进行修改的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而不旨在表示可以通过其实践本文中描述的概念的仅有的配置。详细描述包括出于提供对各种概念的透彻理解的目的的具体的细节。然而，对于本领域的技术人员应当显而易见的是，可以实践这些概念而不具有这些具体的细节。在一些情况下，以方框图形式示出了公知的结构和部件，以避免使这样的概念模糊不清。

本文中描述的技术可以被用于各种无线通信网络，诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)和其它的网络。术语“网络”和“系统”经常可互换地使用。CDMA网络可以实现诸如通用陆地无线电接入(UTRA)、cdma2000等的无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其它变型。cdma2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA网络可以实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、闪速OFDMA等的无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)和改进的LTE(LTE-A)是UMTS的使用E-UTRA的新版本。在来自名称为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM。在来自名称为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了CDMA2000和UMB。本文中描述的技术可以被用于上面提到的无线网络和无线电技术以及诸如下一代(例如，第五代(5G))网络的其它的无线网络和无线电技术。

图1示出了根据本公开内容的实施例的无线通信网络100。网络100可以包括多个UE 102以及多个BS 104。BS 104可以包括演进型节点B(eNodeB)。BS 104可以是与UE 102通信的站，并且还可以被称为基站收发机、节点B、接入点等。

BS 104如由通信信号106指示的与UE 102通信。UE 102可以经由上行链路(UL)和下行链路(DL)与BS 104通信。下行链路(或者前向链路)指从BS 104到UE 102的通信链路。UL(或者反向链路)指从UE 102到BS 104的通信链路。BS 104还可以如由通信信号108指示的通过有线的和/或无线的连接，直接地或者间接地与彼此通信。

UE 102可以如示出的被散布在整个网络100中，并且每个UE 102可以是固定的或者移动的。UE 102还可以被称为终端、移动站、用户单元等。UE 102可以是蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、无线调制解调器、膝上型计算机、平板型计算机等。网络100是本公开内容的各种方面适用于其的网络的一个示例。

每个BS 104可以为特定的地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，取决于术语被用在其中的上下文，术语“小区”可以指BS的这个特定的地理覆盖区域和/或为该覆盖区域服务的BS子系统。在这点上，BS 104可以为宏小区、微微小区、毫微微小区和/或其它类型的小区提供通信覆盖。宏小区通常覆盖相对大的地理区域(例如，半径为若干千米)，并且可以允许由与网络提供商具有服务订阅的UE进行不受限的接入。微微小区通常可以覆盖相对较小的地理区域，并且可以允许由与网络提供商具有服务订阅的UE进行不受限的接入。毫微微小区通常也可以覆盖相对小的地理区域(例如，家庭)，并且除了不受限的接入之外，还可以提供由具有与毫微微小区的关联的UE(例如，封闭用户组(CSG)中的UE、家庭中的用户的UE等)进行受限的接入。用于宏小区的BS可以被称为宏BS。用于微微小区的BS可以被称为微微BS。用于毫微微小区的BS可以被称为毫微微BS或者家庭BS。

在图1中示出的示例中，BS 104a、104b和104c是分别用于覆盖区域110a、110b和110c的宏BS的示例。BS 104d和104e是分别用于覆盖区域110d和110e的微微和/或毫微微BS的示例。如应当认识到的，BS 104可以支持一个或多个(例如，两个、三个、四个等)小区。

网络100还可以包括中继站。中继站是从上游站(例如，BS、UE等)接收数据和/或其它信息的传输并且向下游站(例如，另一个UE、另一个BS等)发送数据和/或其它信息的传输的站。中继站还可以是中继其它的UE的传输的UE。中继站还可以被称为中继BS、中继UE、中继等。

网络100可以支持同步的操作或者异步的操作。对于同步的操作，BS104可以具有相似的帧时序，并且可以使来自不同的BS 104的传输在时间上近似对齐。对于异步的操作，BS 104可以具有不同的帧时序，并且可以不使来自不同的BS 104的传输在时间上对齐。

在一些实现方式中，网络100在下行链路上使用正交频分复用(OFDM)并且在UL上使用单载波频分复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个(K个)正交的子载波，这些子载波通常还被称为音调、频段等。可以利用数据对每个子载波进行调制。一般地，在频域中利用OFDM并且在时域中利用SC-FDM发送调制符号。相邻的子载波之间的间隔可以是固定的，并且子载波的总数(K)可以是取决于系统带宽的。例如，对于分别为1.4、3、5、10、15或者20兆赫兹(MHz)的相对应的系统带宽，K可以等于72、180、300、600、900和1200。还可以将系统带宽划分成子带。例如，一个子带可以覆盖1.08MHz，并且对于分别为1.4、3、5、10、15或者20MHz的相对应的系统带宽，可以存在1、2、4、8或者16个子带。

在实施例中，网络100可以是LTE网络。参考信号是促进BS 104与UE 102之间的通信的预先确定的信号。例如，参考信号可以具有特定的导频模式或者结构，其中，导频音调可以跨操作带宽或者频带，每个被定位在预先定义的时间和预先定义的频率处。控制信息可以包括资源指派和协议控制。数据可以包括协议数据和/或操作数据。

在实施例中，UE 102可以包含表示国际移动用户身份(IMSI)并且存储相对应的认证凭证的USIM(通用用户身份模块)。这个IMSI被用于唯一地识别LTE用户(在3GPP术语中，通常被称为“用户”)。USIM可以参与LTE用户认证协议，并且生成构成随后被用于保护通过无线电接口的UE102与BS 104之间的信令和用户数据通信的密钥分层的基础的密码密钥。

在实施例中，BS 104控制一个或多个小区，并且可以广播与网络100相关联的系统信息。系统信息的一些示例可以包括诸如小区带宽和帧配置的物理层信息、小区接入信息、小区标识符(ID)和邻居小区信息。UE 102可以通过监听广播系统信息来接入网络100，并且请求与BS 104的连接或者信道建立。例如，UE 102可以执行随机接入过程以开始与BS 104的通信，并且随后可以执行连接和/或注册过程以向BS 104注册。在完成连接和/或注册之后，UE 102和BS 104可以进入正常操作阶段，在正常操作阶段中，可以交换操作数据。BS104可以向UE 102指派用于在网络100中识别UE102的UE ID。在正常操作期间的BS 104与UE102之间的数据交换可以是基于所指派的UE ID的。

UE 102下载系统信息并且使用系统信息来成功地与网络通信。在实施例中，BS104例如以主信息块(MIB)和/或系统信息块(SIB)的形式广播系统信息。系统信息可以包括与小区接入相关的信息、信道配置、物理随机接入(PRACH)配置、小区ID和/或相邻小区信息。UE 102可以经由SIB消息或者MIB消息接收特定的小区的小区ID。

NB-IoT可以包括一个或多个NPRACH信号。图2示出了包括四个副本202的NPRACH信号。副本202的数量可以是可配置的，并且取决于覆盖水平、UE 102与小区之间的距离等。在图2中，每个副本202包括四个符号组204，并且每个符号组204包括循环前缀206和位于给定的3.75kHz音调处的五个连续的相同值的符号。每个符号组可以是NPRACH符号组。循环前缀206的长度对于高达10km的小区半径可以是66.67μs，并且对于高达40km的小区半径可以是266.67μs。在一些实施例中，每个符号组包括一组符号，每个符号是单个音调传输。

可以在每个副本202之间重复NPRACH信号，并且跳频可以出现在副本之间。与不同的小区相关联的NPRACH信号可以通过副本之间的小区专用的随机跳频来区分。对于具有一个副本的覆盖水平，被小区A接收的NPRACH信号可以是与被小区B接收的NPRACH信号完全相同的。UE 102可以在副本之间随机地跳跃，并且可以每小区地定义随机跳跃。在这个示例中，UE 102可以提供副本之间的小区专用的随机跳变。跳频可以是小区相关的，这在于，UE102可以应用作为小区ID的函数的公式来确定跳频。在实施例中，演进型节点B可以经由跳变模式来区分旨在针对一个小区的与旨在针对另一个小区的一个信号，因为演进型节点B自己知晓其自己的跳变模式。

除了副本之间的跳频之外，UE 104可以对符号组应用跳频。在一些实施例中，符号组之间的跳频可以是在规范中被定义的，并且对于小区中的全部小区是固定的。在一些实施例中，可以在同步信息中提供符号组之间的跳频。音调频率索引可以从一个符号组到另一个符号组地改变。例如，从符号组204a到符号组204b的跳变距离是1(可以是+1或者-1)，并且是与为3.75kHz的频率相关联的。从符号组204b到符号组204c的跳变距离是6(可以是+6或者-6)、是与为6x 3.75kHz的频率相关联的。从符号组204c到符号组204d的跳变距离是1(可以是+1或者-1)、是与为3.75kHz的频率相关联的。符号组204中的五个符号可以通过恒定的值(例如，1)被一致地调制。在一些示例中，五个符号表示具有为0.75kHz的整数倍的频率的正弦信号。

跳频距离(例如，+1、-1、+6或者-6)的正的或者负的本质可以取决于频率位置的起始音调，这个起始音调可以是由UE 102随机地选择的。如果从符号组204a到符号组204b的跳变距离是+1，并且从符号组204c到符号组204d的跳变距离是+1，则符号组204a与符号组204b之间的相位差和符号组204c与符号组204d之间的相位差在不出现频率偏移时，因为它们在频率上的距离保持不变而应当是完全相同的。然而，如果符号组204a到符号组204b的跳变距离是+1，并且从符号组204c到符号组204d跳变距离是-1，则符号组204a与符号组204b之间的相位差和符号组204c与符号组204d之间的相位差应当是与彼此共轭的。类似地，如果符号组204a到符号组204b的跳变距离是-1，并且从符号组204c到符号组204d的跳变距离是+1，则符号组204a与符号组204b之间的相位差和符号组204c与符号组204d之间的相位差也应当是与彼此共轭的。另外地，如果UE 102对符号组204d应用相移，则之前的在其中相位差是与彼此相同的或者共轭的情况将不再保持。

在NPRACH设计下，随机接入对于全部小区是相同的。然而，UE 102对小区的随机接入可能具有一些缺点。例如，随机接入信号对于全部小区是相同的，并且小区可以检测旨在针对另一个小区的NPRACH信号。NB-IoT覆盖大的地理区域，并且NB-IoT NPRACH设计可能遭受由于小区间干扰导致的假性报警。例如，小区A可能遭受来自旨在针对小区B的一个或多个随机接入的干扰，这些干扰可以被称为假性报警，并且可能导致问题。另外地，随机接入可能导致小区A和小区B之间的小区间干扰。如果小区A和小区B具有在时间上完全地或者部分地重叠的NPRACH资源，则特别是当副本的数量较小时，旨在针对一个小区的NPRACH信号可能被另一个小区检测。另外，对于对小区A的随机接入的时序估计可能由于来自旨在针对其它的小区的一个或多个随机接入信号的干扰而被偏置。可能期望减少假性报警和/或小区间干扰。

另外地，UE可能已经被编程为以特定的方式发送NPRACH信号。本公开内容提供了用于“新的”UE对NPRACH信号进行修改并且向小区发送这些经修改的信号以使得信号不被非预期的小区检测到的技术。可能可取的是为这些新的UE提供对与网络100中的部件通信和发送本公开内容中公开的NPRACH信号的向后兼容性。

图3是根据本公开内容的实施例的对被包括在副本中的符号组的集合进行加扰的示例性UE 300的方框图。UE 300可以是如上面讨论的UE 102。如示出的，UE 300可以包括处理器302、存储器304、加扰器308、包括调制解调器子系统312和RF单元314的收发机310和天线316。这些元件可以例如经由一个或多个总线直接地或者间接地与彼此通信。

处理器302可以包括被配置为执行本文中描述的操作的中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、控制器、现场可编程门阵列(FPGA)设备、另一个硬件设备、固件设备或者其任意组合。处理器302还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核的一个或多个微处理器或者任何其它这样的配置。

存储器304可以包括高速缓存存储器(例如，处理器302的高速缓存存储器)、随机存取存储器(RAM)、磁阻式RAM(MRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、固态存储器设备、硬盘驱动器、其它形式的易失性的和非易失性的存储器、或者不同类型的存储器的组合。在实施例中，存储器304包括非暂时性计算机可读介质。存储器304可以存储指令306。指令306可以包括在被处理器302执行时使处理器302结合本公开内容的实施例执行在本文中参考UE描述的操作的指令。指令306还可以被称为代码。术语“指令”和“代码”应当被广泛地解释为包括任何类型的计算机可读语句。例如，术语“指令”和“代码”可以指一个或多个程序、例程、子例程、函数、过程等。“指令”和“代码”可以包括单个计算机可读语句或者许多计算机可读语句。

另外地，存储器304可以存储被UE 300接收并且被UE 300用于应用本公开内容中讨论的技术(例如，用于加扰或者频移)的小区ID 311。小区ID 311可以识别UE 300是与其连接在一起的并且已经向其进行了认证的小区。小区可以将其小区ID 311包括在同步信息中，并且UE 300可以接收同步信息并且将小区ID 311存储在存储器304中。

加扰器308可以被用于本公开内容的各个方面。加扰器308可以减少小区间干扰和假性报警的出现。加扰器308可以在符号组级应用加扰序列。例如，加扰器308可以通过具有长度四的序列对副本202d中的四个符号组204a、204b、204c和204d的集合进行加扰。加扰可以基于由规范定义的或者可以在系统信息中被明确地用信号通知的小区ID来完成。加扰器308在符号组上对加扰序列的使用可以是小区专用的。例如，加扰器308可以识别与小区ID311相关联的加扰序列，并且对符号组的集合应用那个特定的加扰器308序列。小区ID 311可以是与相移值309相关联的，相移值309向加扰器308提供关于相移的角度的信息。如果UE300连接到另一个小区，则小区ID 311可以被更新为新小区的小区ID，并且相移值309可以被更新以反映新小区的相移值。不同的小区可以使用不同的加扰序列。另外地，小区中的不同的副本可以具有相同的或者不同的加扰序列，并且不同的NPRACH资源可以具有不同的或者相同的加扰序列。加扰器308可以在符号组级应用不同的加扰序列。

在一些实施例中，被应用的序列是与网络和特定的UE相关联的，并且加扰器308在不同的副本中应用不同的加扰序列。加扰序列可以是取决于小区的(例如，基于小区ID被预先定义的)。在定义了小区之后，可以为全部副本定义特定的加扰序列。在示例中，定义了四个副本和四个加扰序列(例如，1、2、3、4)。对于由小区ID 311识别的小区，UE 300可以对于副本1、2、3、4使用序列1、2、3、4。在这个示例中，对于副本1，加扰器308可以应用基于小区ID311的加扰序列1；对于副本2，加扰器308可以应用基于小区ID 311的加扰序列2；对于副本3，加扰器308可以应用基于小区ID 311的加扰序列3；并且对于副本4，加扰器308可以应用基于小区ID 311的加扰序列4。对于由与小区ID 311不同的第二小区ID识别的第二小区，UE300对于副本1、2、3、4可以使用序列2、3、4、1。在这个示例中，对于副本1，加扰器308可以应用基于第二小区ID的加扰序列2；对于副本2，加扰器可以应用基于第二小区ID的加扰序列3；对于副本3，加扰器308可以应用基于第二小区ID的加扰序列4；并且对于副本4，加扰器可以应用基于第二小区ID的加扰序列1。在示例中，全部副本使用相同的序列。例如，加扰器308可以对于全部4个副本应用加扰序列1、1、1、1。

在一些实施例中，加扰序列包括具有恒定的绝对值的条目。为了不在符号组之间改变信号长度以使得全部四个符号组具有完全相同的长度。在这个示例中，幅度保持不变，并且加扰器308可以通过对符号组中的一个或多个符号组应用相移、因此改变四个符号组中的一个或多个符号组之间的相位来应用加扰序列。尽管本公开内容可以提供相移被应用于四个符号组的示例，但应当理解的是，其它的示例提供对加扰序列被应用于多于或者少于四个符号组的应用。术语“相位旋转”和“相移”可以可互换地使用。

在一些示例中，可以如下地以指数形式书写相移信号：

信号＝exp(j*s(n)),方程(1)

其中，n＝1,2,3,4，s(n)表示符号组n的相移，并且j＝(-1)的平方根。如果相移s(n)＝л/2，则加扰器308将信号偏移或者旋转该相移值(例如，л/2)。在示例中，加扰器308可以对符号组n应用方程(1)，并且向BS 104发送这个信号。在一些示例中，加扰器308通过将符号组204a旋转在加扰序列中被列出的第一值(例如，0)、将符号组204b旋转在加扰序列中被列出的第二值(例如，л/2)、将符号组204c旋转在加扰序列中被列出的第三值(例如，л)以及将符号组204d旋转在加扰序列中被列出的第四值(例如，3л/2)来对符号组204a、204b、204c和204d应用加扰序列。

可以如在下面的方程(2)中示出的进一步简化方程(1)：

相位旋转＝s(n)，方程(2)

其中，n＝1,2,3＝0。在这个示例中，s(n)对于前三个符号具有值零，并且因此加扰器308不对符号组1、2和3应用相位旋转(因为它们被旋转零)。加扰器308可以对符号组4应用相移旋转。例如，如果s(n)＝л/2，则加扰序列可以采用[0,0,0,n/2*л]的形式，并且加扰器308利用可能的值[0,л/2,л和3л/2]对最后一个符号组4进行旋转。在示例中，加扰器308可以对符号组n应用由方程(2)给出的相位旋转，并且向BS 104发送这个信号。

对加扰序列的应用可以提供稳健的方案，该稳健的方案提供信号重用。方案的稳健性可以取决于角度的相移。例如，参见具有n＝4的方程(2)，距离是角度上的。在示例中，为符号组4定义了四个值[0,л/2,л和3л/2]，并且不为其它的符号组定义任何相移，并且可能的值中的每个值之间的距离是л/2，л/2定义了方案的稳健性。小区A和接近小区A的三个其它的小区可能由于它们的接近度而使用相对于彼此不同的已定义的值。然而，更远的小区可以重用被小区A使用的值。另外地，如果已定义的值的数量超过四个，则可以提供另一种加扰方案。

存储器304可以存储一个或多个相移值309，相移值309可以为UE 300提供关于要将信号(例如，NPRACH信号)的相移多少的信息。可以以各种各样的方式提供相移值309。在示例中，在规范中定义作为小区ID的函数的相位旋转或者相移值309。在这个示例中，可以为相移值309定义四个值。如果小区ID已经被指派，则为UE 300提供更灵活的用于获得小区的相移值309的手段可能是有利的。在另一个示例中，小区在同步信息中提供其小区ID。同步信息可以是例如SIB消息或者MID消息。UE 300可以与小区进行同步，并且附加用于确定相移值309的值(例如，л/2)的同步信息(例如，SIB或者MID信息)。在一些示例中，在规范中并且还在同步信息两者中提供相移值309。在示例中，规范可以定义从0到2л的32个值，并且在同步信息中提供一些相移值309。相应地，加扰器308可以为UE 300提供用于减少网络100内的假性报警和小区间干扰的机制。

如示出的，收发机310可以包括调制解调器子系统312和RF单元314。收发机310可以被配置为与其它的设备(诸如BS 104)双向地通信。在一些示例中，调制解调器子系统312可以被配置为与加扰器308通信，并且根据加扰方案对来自存储器304的数据进行调制和/或编码。RF单元314可以被配置为对来自调制解调器子系统312的(出站传输上的)或者源自诸如UE 102或者BS 104的另一个源的传输的经调制/编码的数据进行处理(例如，执行模数转换或者数模转换等)。尽管被示作一起被集成在收发机310中，但调制解调器子系统312和RF单元314可以是一起被耦合在UE 300处以使得UE 300能够与其它的设备通信的单独的设备。

RF单元314可以将例如数据分组(或者更一般地，可以包含一个或多个数据分组和其它的信息的数据消息)的经调制和/或处理的数据提供给天线316以便发送给一个或多个其它的设备。这可以包括例如对随机接入前导码、连接请求或者根据本公开内容的实施例的已经被加扰器308修改的NPRACH信号的发送。天线316还可以接收从其它的设备发送的数据消息。天线316可以提供所接收的数据消息用于收发机310处的处理和/或解调。尽管图3将天线316示作单个天线，但天线316可以包括多个具有相似的或者不同的设计的天线，以支撑多个传输链路。RF单元314可以对天线316进行配置。

使用本公开内容中提供的加扰序列技术，小区可能更好地能够区分哪些信号是旨在针对其的对哪些信号是旨在针对另一个小区的。在演进型节点B处，确定NPRACH信号是否是旨在针对另一个小区的方式在于，检测符号组(例如，符号组1和2、以及符号组3和4)之间的相移，以及确定这个相移是否是与小区相关联的(或者被指派给小区的)。例如，小区A可以通过小区ID 311来识别，并且是与相移值309“л/2”相关联的。如果小区A确定符号组204a与204b之间的差异是α度，并且符号组204c与204d之间的差异接近α+л/2度，则小区A可以确定这个接收的NPRACH信号是旨在针对该小区的。在这个示例中，小区A知道UE 102将最后一个符号组旋转特定的度数(例如，л/2)，并且符号组或者其相位如小区A预期其将被旋转或者偏移的被旋转或者偏移。然而，如果小区B不是与为“л/2”的相移值相关联的，则这个NPRACH信号不是旨在针对小区B的，并且小区B将不检测这个NPRACH信号或者在时序估计中丢弃这个副本。在这个示例中，小区B可以监听与为零的相移值相关联的信号。

图4是根据本公开内容的实施例的检测信号中的相移的示例性BS 400的方框图。在示例中，该信号是NPRACH信号。BS 400可以是如上面讨论的BS 104。如示出的，BS 400可以包括处理器402、存储器404、包括相移检测器411、调制解调器子系统412和RF单元414的收发机410和天线416。这些元件可以例如经由一个或多个总线，直接地或者间接地与彼此通信。

处理器402可以具有作为专用型处理器的各种特征。例如，这些可以包括被配置为执行本文中描述的操作的CPU、DSP、ASIC、控制器、FPGA设备、另一个硬件设备、固件设备或者其任意组合。处理器402还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核的一个或多个微处理器或者任何其它这样的配置。

存储器404可以包括高速缓存存储器(例如，处理器402的高速缓存存储器)、RAM、MRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、固态存储器设备、一个或多个硬盘驱动器、基于忆阻器的阵列、其它形式的易失性的和非易失性的存储器或者不同类型的存储器的组合。在一些实施例中，存储器404可以包括非暂时性计算机可读介质。存储器404可以存储指令406。指令406可以包括在被处理器402执行时使处理器402执行本文中描述的操作的指令。指令406还可以被称为代码，代码可以被广泛地解释为包括如在上面关于图3讨论的任何类型的计算机可读语句。

另外地，存储器404可以存储与当前的小区相关联的(或者被指派给当前的小区的)一个或多个预期的相移值407，并且还可以存储UE 300被连接到其的小区的小区ID311。当前的小区指UE 300与其连接的小区。预期的相移值407可以是可配置的。与当前的小区相邻的小区可以存储与当前的小区不同的预期的相移值，以减少混乱和呼叫间干扰。存储器404还可以存储小区的小区ID 311，小区ID 311识别并且提供关于小区的信息。

如示出的，收发机410可以包括相移检测器411、调制解调器子系统412和RF单元414。收发机410可以被配置为与其它的设备(诸如UE 102和302和/或另一个核心网元件)双向地通信。相移检测器411可以被用于本公开内容的各个方面。相移检测器411可以减少小区间干扰和假性报警的出现。例如，相移检测器411可以检测符号组之间的相移，并且确定这些检测到的相移的差异是否是与一个或多个预期的相移值407相关联或者匹配的。在示例中，相移检测器411检测符号组204a与204b之间以及符号组204c与204d之间的相移，并且确定这些检测到的相移的差异是否与预期的相移值相匹配。响应于对一个或多个检测到的相移与预期的相移值的集合相匹配的确定，相移检测器411可以检测包括符号组的信号。在这个示例中，小区是信号旨在针对的小区。响应于对一个或多个检测到的相移的差异不与预期的相移值的集合相匹配的确定，相移检测器411忽略包括符号组的信号。在这个示例中，小区不是信号旨在针对的小区。

调制解调器子系统412可以被配置为对数据进行调制和/或编码。RF单元414可以被配置为对来自调制解调器子系统412的(出站传输上的)或者源自诸如UE 102的另一个源的传输的经调制/编码的数据进行处理(例如，执行模数转换或者数模转换等)。尽管被示作一起被集成在收发机410中，但调制解调器子系统412和RF单元414可以是一起被耦合在BS104处以使得BS 104能够与其它的设备通信的单独的设备。

RF单元414可以将例如数据分组(或者更一般地，可以包含一个或多个数据分组和其它的信息的数据消息)的经调制和/或处理的数据提供给天线416以便发送给一个或多个其它的设备(例如，UE 300)。这可以包括例如对根据本公开内容的实施例的用于完成向网络的附着的信息(例如，小区ID)的发送。天线416还可以接收从其它的设备发送的数据消息，并且提供所接收的数据消息用于在收发机410处的处理和/或解调。尽管图4将天线416示作单个天线，但天线416可以包括多个具有相似的或者不同的设计的天线，以支撑多个传输链路。

图5是根据本公开内容的实施例的对信号应用频移的示例性UE 500的方框图。在示例中，该信号是NPRACH信号。UE 500可以是如上面讨论的UE 102或者UE 300。如示出的，UE 500可以包括处理器302、存储器504、频移器502、包括调制解调器子系统312和RF单元314的收发机310和天线316。这些元件可以例如经由一个或多个总线直接地或者间接地与彼此通信。存储器504可以存储一个或多个频移值504。

在一些实施例中，频移器502在将现有的NPRACH信号发送给BS 104之前，对它们应用一个或多个频移。在示例中，每个符号组204是为0.75kHz的整数倍的信号，并且被分配在具有为m1*0.75kHz和m2*0.75kHz的频移的音调k处的两个NPRACH信号是与彼此正交的。在这个示例中，存在五个可能的频移值，以使得具有不同的偏移值的NPRACH信号是与彼此相互正交的。五个可能的偏移值可以是与图6中的音调位置相对应的[-2,-1,0,1,2]*0.75kHz。

图6是根据本公开内容的实施例的具有频移-频率网格的NPRACH信号的图。在图6中，X轴表示频率。NPRACH音调位置602、604和606可以表示当前的规范或者当前可用的东西。对于每个符号组，UE 500可以在指定的频率处选择音调位置602、604和606中的一个音调位置，并且发送它们的五个符号。被发送的信号是该信号的持续时间(其是为0.75kHz的一个周期)。新的NPRACH音调位置604、608、610、612和614可以表示被添加的新的NPRACH音调位置。新的NPRACH音调位置中的每个音调位置是与彼此隔开0.75kHz的，并且NPRACH音调位置602、604和606和新的NPRACH音调位置604、608、610、612和614是频率位置。音调位置可以表示频率位置，并且是基于规范的，该规范提供为3.75kHz的五个符号持续时间；这些信号将是与彼此正交的。

在示例中，如果UE 500期望使用新的NPRACH音调位置604发送符号组，则UE 500可以将信号向右偏移0.75kHz，导致该信号是与任何使用其它的音调位置被发送的信号正交的。对于小区B，频移器502然后可以使用被放置在NPRACH音调位置604的右边的新的NPRACH音调位置612。另外地，对于另一个小区C，频移器502可以使用另一个音调位置。对于NPRACH音调位置602、604和606中的每个NPRACH音调位置，可以提供3.75kHz/5＝0.75kHz处的五个更多的新的NPRACH音调位置。尽管新的NPRACH音调位置604、608、610、612和614被绘制在初始的NPRACH音调位置的周围，但这不旨在是限制性的，并且可以根据其它的因素被绘制。

现有的UE可以使用为零的频移值504而不考虑其预期的小区。这个零值与当前的频率位置相对应，并且现有的UE可能不能够理解频移值504方面的任何其它东西。在向后兼容性的示例中，新的UE 500可以使用五个已定义的频移值fd1＝[-2,-1,0,1,2]*0.75kHz中的一个频移值或者零(由于旧的UE可以使用零)。在另一个示例中，新的UE 500可以使用可以取决于小区的小区ID被指派给该小区的四个已定义的频移值fd2＝[-2,-1,1,2]*0.75kHz中的一个频移值。例如，可以使用fd1的条目mod(cell_ID,5)+1或者fd2的条目mod(cell_ID,4)+1，这可以允许为5或者4的频率重用因子，即，5或者4个小区可以具有用于NPRACH的不同的频率。

如果为两个小区指派了不同的频移值，则取决于它们在时间上如何重叠或者冲突，这两个小区的NPRACH信号可以是与彼此正交的。例如，小区A的NPRACH资源可以在频率和时间两者上与小区B的NPRACH资源完全冲突，但这可以表示最坏的情况。在这个示例中，NPRACH资源发生在相同的时间和相同的频率位置处。如果是这种情况，则频移器502可以应用频移，并且如果两个小区具有不同的频移值，则它们将是与彼此正交的。相应地，这可以减少小区间干扰。如果小区A和小区B的NPRACH资源在时间上部分地重叠，则这可能不导致大的问题。尽管信号将不是完全正交的，但因为信号将是与不同的频率位置相关联的，并且它们在时间上仅部分地重叠，所以干扰可能是小的。

可以以各种各样的方式提供频移值504。在示例中，频移值504在规范中是被定义为小区ID的函数的，并且因此基于小区ID可以是固定的。在这个示例中，对于操作员来说可能可取的是，当指派小区ID时考虑该公式，以允许对这些频移技术的高效的使用。在另一个示例中，在同步信息中提供频移值504。

尽管本公开内容可以讨论NB-IoT，但本公开内容并不如此地限制。一般地，假设跳变距离是FH Hz(其是一个值)的整数倍，并且每符号组(不具有频率改变的连续的传输)有M个符号(每个具有为1/FH的持续时间)，则可以创建具有频移m*FH/M Hz的M个偏移，其中，m＝0,…M-1。

图7是根据本公开内容的实施例的方框图700。图7包括现有的NPRACH信号发生器702和可以与频移器502相对应的频移器704。现有的NPRACH信号发生器702可以被并入到UE500中，并且可以根据NPRACH音调位置602、604和606生成NPRACH信号。频移器704可以把小区的小区ID 706和一个或多个NPRACH音调位置602、604和606作为输入，并且相应地应用频移。此后，频移器704可以向例如BS 104发送产生的NPRACH信号。产生的NPRACH信号可以具有例如具有图6中示出的新的NPRACH音调位置612的频率。

图8是根据本公开内容的实施例的检测信号中的频移的示例性BS 800的方框图。BS 800可以是如上面讨论的BS 104。如示出的，BS 800可以包括处理器402、存储器804、包括频移检测器802、调制解调器子系统412和RF单元414的收发机810和天线416。这些元件可以例如经由一个或多个总线直接地或者间接地与彼此通信。

另外地，存储器804包括预期的频移值804和UE 700被连接到其的小区的小区ID511。频移检测器802可以被用于本公开内容的各个方面。例如，频移检测器802检测符号组之间的频移，并且确定这些检测到的频移的差异是否是与预期的频移值804相关联或者匹配的。在示例中，频移器502检测符号组之间的频移，并且确定两个或更多个检测到的频移的差异是否与预期的频移值的集合相匹配。响应于对一个或多个检测到的频移与预期的频移值的集合相匹配的确定，频移器502检测包括符号组的信号。响应于对两个或更多个检测到的频移不与预期的频移值的集合相匹配的确定，频移器502忽略包括符号组的信号。

应当理解的是，尽管UE 300被示作包括加扰器308和相移值309，但UE 300还可以包括其它的部件。例如，在一些实施例中，UE 300还包括频移502和一个或多个频移值504。在一些实施例中，BS 400还包括频移检测器802、一个或多个预期的频移值804和小区ID511。在一些实施例中，紧挨的邻居小区具有不同的预期的频移值，并且二层邻居小区具有不同的加扰序列。

图9是根据本公开内容的实施例的通过对符号组的集合进行加扰来对信号进行修改的方法900的流程图。方法900的步骤可以被无线通信设备(诸如UE 102、300和500)的计算设备(例如，处理器、处理电路和/或其它合适的部件)执行。方法900可以使用与关于网络100描述的相似的机制。可以参考图2更好地理解方法900。如示出的，方法900包括多个被枚举的步骤，但方法900的实施例可以包括位于被枚举的步骤之前、之后和之间的额外的步骤。在一些实施例中，被枚举的步骤中的一个或多个步骤可以被省略或者按照不同的次序被执行。

在步骤910处，方法900包括：由第一无线通信设备对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的加扰序列。在步骤920处，方法900包括：由第一无线通信设备在加扰序列被应用于符号组的集合之后，向与小区相关联的第二无线通信设备发送符号组的集合。

图10是根据本公开内容的实施例的通过对符号组的集合应用一个或多个频移来对信号进行修改的方法1000的流程图。方法1000的步骤可以被无线通信设备(诸如UE 102、300和500)的计算设备(例如，处理器、处理电路和/或其它合适的部件)执行。方法1000可以使用与关于网络100描述的相似的机制。可以参考图2更好地理解方法1000。如示出的，方法1000包括多个被枚举的步骤，但方法1000的实施例可以包括位于被枚举的步骤之前、之后和之间的额外的步骤。在一些实施例中，被枚举的步骤中的一个或多个步骤可以被省略或者按照不同的次序被执行。

在步骤1010处，方法1000包括：由第一无线通信设备对副本中的符号组的集合应用与小区相关联的频移。在步骤1020处，方法1000包括：由第一无线通信设备在频移被应用于符号组的集合之后，向与小区相关联的第二无线通信设备发送符号组的集合。

结合本文中的公开内容描述的各种说明性的方框和模块可以利用被设计为执行本文中描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其它可编程逻辑器件、分立的门或者晶体管逻辑、分立的硬件部件或者其任意组合来实现或者执行。通用处理器可以是微处理器，但是在替代方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核的一个或多个微处理器或者任何其它这样的配置)。

本文中描述的功能可以用硬件、被处理器执行的软件、固件或者其任意组合来实现。如果用被处理器执行的软件来实现，则功能可以被存储在计算机可读介质上或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或者代码被发送。其它的示例和实现方式落在本公开内容和所附权利要求的范围内。例如，由于软件的本质，上面描述的功能可以使用被处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或者这些项中的任意项的组合来实现。实现功能的特征也可以在物理上被放置在各种位置处，包括被分布以使得功能的部分在不同的物理位置处被实现。此外，如本文中(包括在权利要求中)使用的，如被用在项目的列表(例如，由诸如“……中的至少一项”或者“……中的一项或多项”的短语开头的项目的列表)中的“或者”指示包容性的列表，以使得例如[A、B或者C中的至少一项]的列表意指A、或者B、或者C、或者AB、或者AC、或者BC、或者ABC(即，A和B和C)。

如本领域的技术人员到现在应当意识到的，并且取决于手头的特定的应用，可以在本公开内容的设备的材料、装置、配置和使用方法上或者对这样的材料、装置、配置和使用方法作出许多修改、替换和变型，而不脱离其精神和范围。鉴于此，本公开内容的范围不应当限于在本文中被示出和描述的特定的实施例的范围(因为它们仅是用作其一些示例的)，而相反，应当是与下文中所附的权利要求以及它们的功能上的等价项的范围完全相当的。

Claims (20)

1.一种无线通信的方法，包括：

由第一无线通信设备对随机接入信道(RACH)信号的第一副本中的符号组的集合应用加扰序列，其中所述RACH信号包括所述第一副本和第二副本，其中应用所述加扰序列不包括应用到所述RACH信号的所述第二副本，并且其中所述加扰序列与小区相关联；以及

由所述第一无线通信设备向与所述小区相关联的第二无线通信设备发送符合所应用的加扰序列的所述符号组的集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加扰序列是小区相关的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述小区中的不同的副本具有相同的预先定义的加扰序列或者具有不同的预先定义的加扰序列。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加扰序列包括具有恒定绝对值的条目。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述应用所述加扰序列导致所述符号组的集合的幅度保持不变。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述应用所述加扰序列包括：对所述符号组的集合中的一个或多个符号组应用相移。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

由所述第一无线通信设备接收所述小区的小区ID；以及

由所述第一无线通信设备基于所述小区ID确定所述加扰序列。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加扰序列定义值的集合，其中，所述应用所述加扰序列包括：将所述符号组的集合中的第一符号组旋转在所述值的集合中被列出的第一值并且将所述符号组的集合中的第二符号组旋转在所述值的集合中被列出的第二值。

9.根据权利要求1所述的方法，包括：

由所述第一无线通信设备对所述第一副本中的所述符号组的集合应用频移，所述频移与所述小区相关联，并且其中，所述发送包括按照所应用的频移发送所述符号组的集合。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，每个符号组包括一组符号，每个符号是单个音调传输。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

由所述第一无线通信设备对所述RACH信号的所述第二副本中的符号组的第二集合应用第二加扰序列，所述第二加扰序列与所述小区相关联；以及

由所述第一无线通信设备向与所述小区相关联的所述第二无线通信设备发送符合所应用的第二加扰序列的所述符号组的第二集合。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

由所述第一无线通信设备对所述RACH信号的所述第一副本中的符号组的第三集合应用第二加扰序列；以及

由所述第一无线通信设备向与所述小区相关联的所述第二无线通信设备发送符合所应用的第二加扰序列的所述符号组的第三集合。

13.一种用于无线通信的系统，包括：

加扰器，所述加扰器对随机接入信道(RACH)信号的第一副本中的符号组的集合应用加扰序列，其中所述RACH信号包括所述第一副本和第二副本，其中所述加扰器不将所述加扰序列应用到所述第二副本，并且其中所述加扰序列与小区相关联；以及

收发机，所述收发机向与所述小区相关联的第一无线通信设备发送符合所应用的加扰序列的所述符号组的集合。

14.根据权利要求13所述的系统，还包括：

第二无线通信设备，所述第二无线通信设备包括所述加扰器和所述收发机。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述加扰器对所述RACH信号的所述第二副本应用第二加扰序列，并且其中应用于所述第一副本中的所述符号组的集合的所述加扰序列不同于所述第二加扰序列。

16.根据权利要求13所述的系统，其中所述加扰器在所述RACH信号的所述第一副本中的符号组级别应用不同的加扰序列。

17.一种用于无线通信的装置，包括：

用于对随机接入信道(RACH)信号的第一副本中的符号组的集合应用加扰序列的单元，其中所述RACH信号包括所述第一副本和第二副本，其中用于应用所述加扰序列的单元不包括用于应用到所述RACH信号的所述第二副本的单元，并且其中所述加扰序列与小区相关联；以及

用于发送符合所应用的加扰序列的所述符号组的集合的单元。

18.一种具有被记录在其上的程序代码的非暂时性计算机可读介质，所述程序代码包括：

用于使第一无线通信设备对随机接入信道(RACH)信号的第一副本中的符号组的集合应用加扰序列的代码，其中所述RACH信号包括所述第一副本和第二副本，其中用于使得所述第一无线通信设备应用所述加扰序列的代码不包括用于使得所述第一无线通信设备应用到所述RACH信号的所述第二副本的代码，并且其中所述加扰序列与小区相关联；以及

用于使所述第一无线通信设备向与所述小区相关联的第二无线通信设备发送符合所应用的加扰序列的所述符号组的集合的代码。

19.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，所述程序代码包括：

用于使得所述第一无线通信设备接收所述小区的小区ID的代码；以及

用于使得所述第一无线通信设备基于所述小区ID确定所述加扰序列的代码。

20.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其中不同的小区使用不同的加扰序列。

Images