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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung betrifft drahtlose Netzwerksysteme und -verfahren. LTE (LTE = Long Term Evolution/Mobilfunkstandard der 4. Generation) ist ein Standard zur drahtlosen Kommunikation von Hochgeschwindigkeitsdaten für Mobiltelefone und Datenendgeräte, der vom 3GPP (3GPP = 3rd Gerneration Partnership Project) entwickelt wurde. Bei Standard-LTE-Systemen müssen die LTE-Basisstationen, die eNodeB, E-UTRAN Node B (E-UTRAN = Evolved Universal Terrestrial Radio Access Node), Evolved NodeB, etc. genannt und als eNB abgekürzt werden, dicht genug installiert sein, um eine Abdeckung eines gewünschten Bereichs sicher zu stellen. In ländlichen Gebieten werden die Kosten für eine große Anzahl von eNBs, die für eine derartige Abdeckung erforderlich ist, auf der Grundlage der zellularen Kapazität bezahlt, die für eine große Anzahl von Benutzern vorgesehen ist. Bei zukünftigen LTE-Systemen, die für die Verwendung im Bereich der öffentlichen Sicherheit ausgelegt sind (PS-LTE = Public Safety LTE/LTE für die öffentliche Sicherheit), ist die Anzahl von Benutzern (im Bereich der öffentlichen Sicherheit tätige Benutzer) im Verhältnis sehr viel kleiner und die zellulare Kapazität, die damit in Verbindung steht, ist ebenfalls deutlich kleiner, und somit ist es nicht Kosten effizient, eine vollständige Abdeckung mit einem dichten PS-LTE eNB-Netzwerk aufrecht zu erhalten, mit einer großen übermäßigen Kapazität, die damit verbunden ist, von der nur ein kleiner Teil von den Benutzern im Bereich der öffentlichen Sicherheit verwendet wird. Ein ähnliches Problem kann bei kommerziellen LTE-Systemen auftreten, die nur dünn besiedelte Gebiete abdecken, wie beispielsweise ländliche Gebiete, internationale Entsendungen, etc.
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Folglich gibt es einen Bedarf an einem LTE-Konzentrations-und-Verteilungs-System und einem Verfahren zur Ausweitung der Abdeckung. Mit ähnlichen Problemstellungen beschäftigen sich bereits die Druckschriften
US 2009 0061771 A1 ,
US 6 205 133 B1 oder
EP 2 542 005 A1 . Aus diesen Druckschriften sind verschiedene Ausführungsformen von Verfahren und Vorrichtungen zum effektiven Steuern einer Kommunikation zwischen einer Basisstation und mehreren mobilen Teilnehmergeräten in drahtlosen Kommunikationssystemen bekannt, wobei zur Erweiterung der Funkabdeckung bei geleichzeitiger Kosteneffizienz zwischen der Basisstation und Teilnehmergeräten Vorrichtungen zur Konzentration und/oder Verteilung von Ressourcenblöcken vorgesehen sind. Ausgehend von einem derartigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, verbesserte Auswahlalgorithmen für die jeweiligen Ressourcenblöcke anzugeben. Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Figurenliste
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Die zugehörigen Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen über alle verschiedenen Ansichten identische oder funktional ähnliche Elemente bezeichnen, zusammen mit der folgenden ausführlichen Beschreibung, werden in die Anmeldung aufgenommen und bilden einen Teil davon, und sie dienen dazu, Ausführungsformen von Konzepten weiter zu veranschaulichen, die die beanspruchte Erfindung umfassen, und sie erläutern verschiedene Prinzipien und Vorteile von diesen Ausführungsformen.
- 1 ist ein Netzwerkdiagramm eines Systems zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 2 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Funktionalität eines WBRT in dem System zur Erweiterung der LTE-Abdeckung von 1, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 3 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Funktionalität des neu erfundenen LTE-CD (LTE-CD = LTE Concentrator-Distributor/LTE-Konzentrierer-Verteiler) in dem System zur Erweiterung der LTE-Abdeckung von 1, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 4 ist ein System zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung mit einem geographischen Layout mit Ein-Level-Wahl, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 5 ist ein System zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung mit einem geographischen Layout mit hierarchischer Wahl, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 6 ist ein System zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung mit einem geographischen Layout mit mehreren MIMO-fähigen WBRTs, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 7 ist ein Netzwerkdiagramm eines Backhaul-Systems, wobei jeder WBRT direkt mit dem LTE-CD verbunden ist, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 8 ist ein Netzwerkdiagramm eines Backhaul-Systems, wobei jeder WBRT Punkt-zu-Punkt-Verbindungen über ein Mikrowellen-Link-Netzwerk verwendet, mit einem oder mehreren Hops (hierarchische LTE-CD-Level), gemäß einigen Ausführungsformen.
- 9 ist ein Blockdiagramm von LTE-Uplink-Zeitschlitzen und Ressourcenblöcken, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 10 ist ein Diagramm, das eine LTE UL SC-FDMA Modulation/Demodulation beschreibt, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Erweiterung der Abdeckung bei LTE (Long Term Evolution), gemäß einigen Ausführungsformen.
- 12 ist ein Netzwerkdiagramm eines beispielhaften Systems zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung, zur Erweiterung der Abdeckung einer Drei-Sektoren-eNB, unter Verwendung einer hierarchischen Ein-Level-LTE-CD, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 13 ist ein Netzwerkdiagramm eines beispielhaften Systems zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung einer Drei-Sektoren-eNB unter Verwendung einer hierarchischen Zwei-Level-LTE-CD, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 14 ist ein Netzwerkdiagramm einer beispielhaften eNB-Hotelanordnung unter Verwendung der LTE-CDs, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 15 ist ein Netzwerkdiagramm eines Netzwerkes, das eine Mikrozellen-Digitaleinheit (Basisband), den LTE-CD und die WBRTs verwendet, um eine Drei-Sektoren-Makrozelle zu bilden, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 16 ist ein Netzwerkdiagramm des Netzwerks von 15, zum Zweck der Simulation der LTE-CD-Performance, gemäß einigen Ausführungsformen.
- 17 ist ein Netzwerkdiagramm des Netzwerks von 13 mit verändert angeordneten Bereichen der drei Sektoren, die durch den LTE-CD zu konzentrieren sind, so dass ein UE-Übergang zwischen Sektoren nur einen Standard-LTE-Sektor-Hand-Off verursacht, anstelle eines Timing-Sprungs, der die Raten-Performance wie in 13 verschlechtern könnte, gemäß einigen Ausführungsformen.
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Fachleuten wird klar sein, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit und Klarheit halber und nicht notwendigerweise maßstabsgerecht dargestellt sind. Beispielsweise können die Abmessungen von einigen der Elemente in den Figuren bezogen auf andere Elemente übertrieben sein, um dazu beizutragen, dass Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
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Die Vorrichtungs- und Verfahrens-Bestandteile sind in den Zeichnungen durch übliche Symbole dargestellt, wo sich dies anbot, wobei nur diejenigen bestimmten Details gezeigt sind, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wesentlich sind, damit die Offenbarung nicht mit Details überladen wird, die Fachleuten klar sind, die den Nutzen aus dieser Beschreibung ziehen sollen.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Erweiterung der Funkabdeckung in einem zellularen Funktelefon-LTE-System (LTE = Long Term Evolution) eine Kombination aller Uplink-Ressourcenblock-Signale, die von einer Mehrzahl von WBRT-Geräten (WBRT = Wide Band Receiver Transmitter/Breitband-Empfänger-Sender) empfangen werden, in ein einziges Uplink-Signal; ein zur Verfügung stellen des einzigen Uplink-Signals an einen eNodeB (eNB), wobei die Mehrzahl der WBRT-Geräte die Abdeckung des eNB erweitert und jedes WBRT-Gerät geographisch anstelle einer entsprechenden eNB eingesetzt wird; und ein Bereitstellen eines Downlink-Signals von der eNB simultan an jedes der Mehrzahl von WBRT-Geräten.
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Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung zur Erweiterung der Abdeckung bei LTE (LTE = Long Term Evolution) ein erstes LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät, das dazu konfiguriert ist, mit einer Mehrzahl von WBRT-Geräten (WBRT = Wide Band Receiver Transmitter/Breitband-Empfänger-Sender), mit anderen LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Geräten und mit einer eNodeB (eNB) zu kommunizieren; wobei das erste Konzentrator-und-Verteiler-Gerät dazu konfiguriert ist: alle Uplink-Ressourcenblock-Signale, die von der Mehrzahl der WBRT-Geräte oder den anderen LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Geräten empfangen werden, in ein einziges Uplink-Signal zu kombinieren; das einzige Uplink-Signal der eNB zur Verfügung zu stellen, wobei die Mehrzahl der WBRT-Geräte die Abdeckung der eNB erweitern und jedes WBRT-Gerät geographisch anstelle einer entsprechenden eNB eingesetzt ist; und ein Downlink-Signal von der eNB simultan an jedes der Mehrzahl der WBRT-Geräte oder die anderen LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Geräte zur Verfügung zu stellen.
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Bei noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst ein LTE-Netzwerk (LTE = Long Term Evolution) ein LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät, das kommunikativ mit einer eNodeB (eNB) gekoppelt ist; zumindest ein WBRT-Gerät (WBRT = Wide Band Receiver Transmitter/ Breitband-Empfänger-Sender), das kommunikativ mit dem LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät gekoppelt ist; ein weiteres LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät, das kommunikativ mit dem LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät gekoppelt ist; einen Kommunikations-Link, mit niedriger Verzögerung zwischen dem zumindest einem WBRT-Gerät und dem LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät; und einen weiteren Kommunikations-Link mit niedriger Verzögerung zwischen dem weiteren LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät und dem LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät; wobei das zumindest eine WBRT-Gerät geographisch anstelle einer zusätzlichen eNB eingesetzt ist, wodurch die geographische Abdeckung der eNB bei einem LTE-Einsatz für die öffentliche Sicherheit oder bei einem kommerziellen LTE-Einsatz in dünn besiedelten Bereichen erweitert wird.
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In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen werden Systeme und Verfahren zur Erweiterung (Vergrößerung) des Abdeckungsgebiets einer zellularen LTE-Basisstation (eNodeB oder eNB) offenbart, unter der Annahme, dass die Kapazität der Basisstation für den vergrößerten Abdeckungsbereich ausreichend ist. Dies umfasst die Ausweitung der geographischen Abdeckung mit einer minimalen Anzahl von eNBs. Jede zellulare LTE-Basisstation (eNodeB, eNB) kann einen erweiterten Abdeckungsbereich erhalten, durch ein neues LTE-CD-Gerät (CD = Concentrator-Distributor/Konzentrator-Verteiler), oder eine Hierarchie von LTE-CD-Geräten, das oder die sich mit einem Feld von WBRT-Geräten verbinden, die über das Abdeckungsgebiet verteilt sind, die die zellulare Uplink- und Downlink-Kommunikation mit LTE-UE-Geräten (UE = User Equipment/Teilnehmergeräte) in dem Abdeckungsgebiet abdecken.
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1 ist ein Netzwerkdiagramm eines Systems 100 zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung, gemäß einigen Ausführungsformen. 1 veranschaulicht einen Sektor mit einem verteilten Downlink- und Uplink-Antennen-Feld zur Erweiterung der LTE-Abdeckung. Das System 100 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung umfasst eine Mehrzahl von WBRTs 110, die jeweils kommunikativ mit einem LTE-CD 120 gekoppelt sind, über einen Kommunikations-Link 125, das heißt einen Breitband-Link. Der Kommunikations-Link 125 kann einen Mikrowellen-Link, einen Glasfaser-Link oder dergleichen umfassen. Jeder der WBRTs 110 umfasst eine Sender-/Empfänger-Antenne 130, und jeder der WBRTs 110 wird in einem geographischen Bereich anstelle einer eNB verwendet. Es ist zu beachten, dass die WBRTs 110 als Radio Heads (RHs) oder dergleichen bezeichnet werden können. Der LTE-CD 120 ist mit einer eNB 140 über einen Synchronisations-Link 145, Sende-Links (Tx1, Tx2) 150, 155 und Empfangs-Links (Rx1, Rx2) 160, 165 verbunden. Das System 100 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung umfasst UEs 170, die Mobilstationen sind, die über das System 100 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sein können. Jedes UE 170 kann kommunikativ mit einem der der WBRTs 110 oder der eNB 140 gekoppelt sein.
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Jeder WBRT 110 ist dazu konfiguriert, mit UEs (UE = User Equipment/Teilnehmergeräte) zu kommunizieren; den LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät ein Uplink-Signal zur Verfügung zu stellen; und dem UE ein Downlink-Signal zur Verfügung zu stellen. Jedes LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät ist dazu konfiguriert, die besten Uplink-Ressourcenblock-Signale aus den Uplink-Signalen auszuwählen, die von jedem der Mehrzahl von WBRT-Geräten empfangen werden; die besten Uplink-Ressourcenblock-Signale der eNB zur Verfügung zu stellen; und das Downlink-Signal von der eNB simultan jedem der Mehrzahl von WBRT-Geräten zur Verfügung zu stellen.
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Die WBRTs 110 sind zusätzliche Remote Radio Frequency (RF) Heads (Downlink-Transmitter und Uplink-Receiver), die über ein Abdeckungsgebiet verteilt sind, um die RF-Abdeckung eines vergrößerten Bereichs sicher zu stellen, während die eNB-Anforderungen minimiert werden. Die WBRTs 110 können, im Uplink, eine Abwärts-Frequenz-Umsetzung (von der Funkfrequenz, RF, zu I- und Q-Komponenten des Basisbandes) des empfangenen Uplink-Signals durchführen, so dass es in I- und Q-Basisband-Komponenten dem LTE-CD 120 zugeführt werden kann, und, im Downlink, eine Aufwärts-Frequenz-Umsetzung (von I- und Q-Basisband-Komponenten zu RF) des Downlink-Signals, das in I- und Q-Basisband-Komponenten von dem LTE-CD 120 ankommt.
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Alle WBRT-Einheiten 110 sind mit dem LTE-CD 120 (oder einer Hierarchie von LTE-CDs 120) verbunden, über den Kommunikations-Link 125, bei dem es sich um einen Hochgeschwindigkeits-Kommunikations-Link mit niedriger Verzögerung (zum Beispiel 1-2Gb/s) handelt, der den CPRI-Standard (CPRI = Common Public Radio Interface) verwenden kann. Der LTE-CD 120 verbindet sich mit der eNB 140 über offene Schnittstellen, beispielsweise Rx/Tx-Antennenanschlüsse oder eine CPRI-Schnittstelle. Der LTE-CD 120 (oder eine Hierarchie von LTE-CDs 120) kann zwei Funktionen umfassen: in der Uplink-Richtung wählt er die besten LTE-RBs (RBs = Ressource Blocks/Ressourcenblöcke) von jeder UE 170 und führt diese der eNB 140 zu, und, in der Downlink-Richtung, erzeugt er eine simultane Übertragung von der eNB 140 durch alle WBRTs 110.
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In der Downlink-Übertragungsrichtung von der eNB 140 zum UE 170 wird das eNB-Downlink-Signal (Basisband oder modulierte RF) synchronisiert (simultan) verteilt, von der eNB 140 zu dem LTE-CD 120, über die Kommunikations-Links 125 zu allen WBRTs 110, die in dem Abdeckungsbereich zur simultanen Downlink-Übertragung zu allen UEs 170 in dem Abdeckungsbereich verteilt sind. In der Uplink-Übertragungsrichtung von dem UE 170 zu der eNB 140 empfangen die über das Abdeckungsgebiet verteilten WBRTs 110 Uplink-Signale von allen UEs 170 in dem Abdeckungsbereich, und sie senden die empfangenen Uplink-Signale (Basisband oder modulierte RF) zu dem LTE-CD 120, über die Kommunikations-Links 125. Der LTE-CD 120 kombiniert (konzentriert) alle empfangenen Uplink-Signale optimal in ein optimales, bestes, empfangenes Uplink-Signal, das (im Basisband oder modulierter RF) an den Uplink-Empfangs-Antennenanschluss oder den Sende-Antennenanschluss der eNB 140 gesendet wird.
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Der Betrieb des LTE-CD 120 umfasst eine optimale Konzentration (Kombination) von vielen LTE-Uplink-Signalen in ein optimales Signal für die Zuführung zur eNB 140. Der LTE-CD 120 empfängt, von allen WBRTs 110 (über die Kommunikations-Links 125) deren empfangene Uplink-Signale und er stellt ihre relativen Verzögerungen aufgrund der festen Breitband-Links ein. Der LTE-CD 120 zerlegt alle eingehenden empfangenen Up-link-LTE-Signale in ihre sie bildenden Ressourcenblöcke (RB), in der Frequenzdomäne. Dies kann durch einen DFT-Algorithmus (DFT = Digital Fourier Transform/Digitale Fourier-Transformation) oder irgendein anderes Zerlegungsverfahren in der Frequenzdomäne erfolgen. Als nächstes führt der LTE-CD 120 eine Auswahl oder Kombination von RBs durch.
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Für den LTE-PUSCH (PUSCH = Physical Uplink Shared Channel/physikalischer geteilter Uplink-Kanal) kann der LTE-CD 120, für jeden RB, die beste empfangene Kopie unter allen empfangenen Signalen der WBRTs auswählen, auf der Grundlage der empfangenen RB-Leistung oder des RB-SNR (SNR = signal-to-noise Ratio/Signal-Rausch-Verhältnis) oder irgendeinem anderen Maß für die Qualität des empfangenen Signals, oder er kann verschiedene gute RBs kombinieren, nachdem er ihre relativen Verzögerungen eingestellt hat. Für den PUCCH (PUCCH = Physical Uplink Shared Channel/physikalischer geteilter Uplink-Kanal) und den PRACH (PRACH = Physical Random Access Channel/physikalischer Kanal mit wahlfreiem Zugriff) kann der LTE-CD 120 alle empfangenen RBs summieren oder die am besten gruppierten PUCCH RBs und PRACH RBs gruppieren. Anschließend kann der LTE-CD 120 eine Rekonstruktion eines Ausgabe-Uplink-Signals durchführen, wobei der LTE-CD 120 alle ausgewählten oder summierten RBs von allen empfangenen Uplink-Signalen optimal in ein bestes empfangenes Uplink-Signal kombiniert, das (im Basisband oder modulierter RF) an den Uplink-Empfangs-Antennenanschluss der eNB 140 gesendet wird. Dies kann durch einen IDFT-Algorithmus (IDFT = Inverse Digital Fourier Transform/inverse digitale Fourier-Transformation) oder irgendein anderes inverses Zerlegungsverfahren in der Frequenzdomäne erfolgen.
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Die LTE-CDs 120 können auch in eine LTE-CD-Hierarchie kaskadiert sein, mit den Ausgaben von verschiedenen LTE-CDs 120 des ersten Levels und zusätzlichen WBRTs 110, die einem LTE-CD 120 eines zweiten Levels zugeführt werden, und dann rekursiv zu einem LTE-CD 120 eines dritten Levels, und so weiter, auf einem hierarchischem Weg. Das optimale Uplink-Signal von dem letzten einzelnen LTE-CD 120 wird (im Basisband oder modulierter RF) zu dem Uplink-Empfangs-Antennenanschluss der eNB gesendet.
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Die Funktion des Systems wurde in Simulationen bestätigt, die einen Anstieg des Uplink-Abdeckungsbereichs um einen Faktor von 5,76 für eine Durchsatzgeschwindigkeit von 240 kbit/sek zeigen. In einer beispielhaften Ausführungsform können die Systeme und Verfahren eine LTE-Abdeckungslösung für Benutzer im Bereich der öffentlichen Sicherheit und für Konsumenten-Benutzer bereitstellen, wo erwartet wird, dass die Benutzerdichte nur dünn ist, wodurch eine allgegenwärtige LTE-Abdeckung zur Verfügung gestellt wird, ohne dass nur selten verwendete und teure eNBs verwendet werden müssen. Andere Anwendungen sind ebenfalls angedacht. Zusätzlich versuchen die Systeme und Verfahren eine Lösung zur Verfügung zu stellen, die innerhalb des LTE-Standards funktioniert und die mit COTS-eNBs (COTS = commercial off-the-shelf/kommerzieller Standard) und UEs (UE = User Equipment/Teilnehmergerät) kompatibel sind.
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2 ist ein Blockdiagramm einer exemplarischen Funktionalität des WBRT 110 in dem System 100 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung, gemäß einigen Ausführungsformen. Konzeptionell können die WBRTs 110 als eNB-Repeater betrachtet werden, die eine eNB-Abdeckung ohne eine vollständige eNB-Ausstattung ergeben. Der WBRT 110 umfasst die Sender-/Empfänger-Antenne 130, die kommunikativ an einen Sender-/Empfänger-Duplexer 210 gekoppelt ist. Der Sender-/Empfänger-Duplexer 210 erlaubt über die Sender-/Empfänger-Antenne 130 eine bidirektionale Kommunikation zwischen einer Downlink-Richtung 220 und einer Uplink-Richtung 230. In der Downlink-Richtung 220 empfängt der WBRT 110 ein LTE-Downlink-Basisband-Signal (In-Phase (I) und Quadrature (Q)) von der eNB 140, durch den LTE-CD 120, und ein Aufwärts-Umsetzer 240 empfängt das Basisband-Signal und setzt es in RF um, zur Übertragung durch die Sende-/Empfänger-Antenne 130, durch den Sender-/Empfänger-Duplexer 210. Der WBRT 110 arbeitet in der Downlink-Richtung 220, um, simultan, ein eNB-Downlink-Signal zu übertragen, das durch den LTE-CD 120 und über den Kommunikations-Link 125 empfangen wird, bei dem es sich um einen Kommunikations-Link mit geeignet niedriger Verzögerung handelt (zum Beispiel einen drahtlosen Mikrowellen-Link oder einen Glasfaser-Link).
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In der Uplink-Richtung 230 empfängt die Sender-/Empfänger-Antenne 130 ein Up-link-Signal, das einem RF-Frontend-LNA 250 (LNA = low noise amplifier/Verstärker mit niedrigem Rauschen) zur Verfügung gestellt wird, durch den Sender-/Empfänger-Duplexer 210. Der RF-Frontend-LNA 250 stellt einem Abwärts-Umsetzer 260 ein gefiltertes Uplink-Signal zur Verfügung, der das gefilterte Uplink-Signal von RF zum Basisband umsetzt. Der WBRT 110 arbeitet in der Uplink-Richtung 230, um das gesamte Uplink-Signal, das an diesem Ort vorliegt, zu empfangen und es zu dem LTE-CD 120 zu übertragen, über den Kommunikations-Link 125. In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet der WBRT 110 den gleichen Kommunikations-Link 125 in beide Richtungen 220, 230, das heißt für den Downlink und den Uplink.
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3 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Funktionalität des LTE-CD 120 in dem System 100 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung, gemäß einigen Ausführungsformen. Der LTE-CD 120 ist kommunikativ mit einer Mehrzahl von WBRTs 110 gekoppelt, über den Kommunikations-Link 125, und mit der eNB 140. Der LTE-CD 120 wählt die besten Uplink-Signale unter allen WBRTs 110 für den Uplink-Empfang an der eNB 140 aus und in der Downlink-Richtung sendet er ein Downlink-Signal von der eNB 140 simultan durch alle WBRTs 110, wodurch sich ein vergrößerter Uplink- und Downlink-RF-Abdeckungsbereich für die eNB 140 ergibt. 3 veranschaulicht die Funktionalität des LTE-CD 120 aus einer Uplink-Richtung. Die Funktionalität des LTE-CD 120 in der Downlink-Richtung (nicht dargestellt) umfasst ein simultanes Verteilen des Downlink-Signals von der eNB 140 an alle WBRTs 110.
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In der Uplink-Richtung umfasst der LTE-CD 120 Uplink-Signale von jedem der WBRTs 110 (das heißt I und Q), die durch einen entsprechenden Verzögerungsblock 310 bearbeitet werden. Der Verzögerungsblock 310 fügt eine Verzögerung zu dem Signal hinzu, das er von einem entsprechenden WBRT empfangen hat, um die Wahl/Auswahl und/oder Kombination von RBs besser zu synchronisieren, die von einem gemeinsamen Bearbeitungsblock 330 durchgeführt wird. Als nächstes wird jedes der Uplink-Signale von jedem der WBRTs 110 durch einen Bearbeitungsblock 320 bearbeitet. Der Bearbeitungsblock 320 führt eine S/P-Umwandlung (S/P = serial to parallel/seriell zu parallel) und eine DFT (DFT = discrete Fourier Transform/diskrete Fourier-Transformation) durch, um die Ressourcenblöcke (RBs) zu trennen und die Stärke und/oder das SNR (SNR = signal-to-noise ratio/Signal-Rausch-Verhältnis) von jedem der RBs zu messen. Ausgaben von jedem der Bearbeitungsblöcke 320 werden dem gemeinsamen Bearbeitungsblock 330 zur Verfügung gestellt. Der gemeinsame Bearbeitungsblock 330 führt eine Wahl- oder Auswahlfunktion auf alle der RBs aus, die von jedem der WBRTs 110 empfangen wurden, und der gemeinsame Bearbeitungsblock 330 wählt, für jeden RB, einen besten RB von allen empfangenden WBRTs aus. Der gemeinsame Bearbeitungsblock 330 stellt eine Ausgabe einem Bearbeitungsblock 340 zur Verfügung, der eine inverse DFT und eine P/S-Umwandlung (P/S = parallel to serial/parallel zu seriell) durchführt, bevor er der eNB 140 ein Signal zur Verfügung stellt, das heißt als Basisband-Eingaben in Antennen der eNB 140. Die Bearbeitungsblöcke 320, 330, 340 erhalten alle eine Sub-Frame-Synchronisation 350 von einem CPRI (CPRI = Common Public Radio Interface) der eNB 140. Eine RACH-Zeit/Frequenz (RACH = Random Access Channel/Kanal mit wahlfreiem Zugriff) wird durch Konfiguration oder durch Überwachung des Downlink-SIB (SIB = System Information Block/System-Informations-Block) gefunden.
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Der LTE-CD 120 kann als ein LTE-Komparator (Wähler) betrachtet werden, der, in der Uplink-Empfangsrichtung, eine Zerlegung des empfangenen Uplink-LTE-Signals von jedem WBRT 110 in die verschiedenen Ressourcenblöcke (RB) und dann eine geschickte Auswahl der Ressourcenblöcke von den verschiedenen Uplink-Kanälen durchführt: PUSCH, PUCCH und PRACH. Die PRACH- und PUCCH-RBs (deren Positionen durch Überwachung des übertragenen eNB-Downlink-System-Informationsblocks, SIB, erhalten werden können) werden ohne Auswahl aufsummiert und zur Erfassung an die eNB 140 gesendet. Dies erhöht das Hintergrundrauschen, die Erfassung ist jedoch immer noch sehr gut, aufgrund des hohen SNR nach Korrelation der Zadoff-Chu-Sequenzen.
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Das PRACH-Timing wird von der eNB 140 bestimmt, beispielsweise entsprechend dem stärksten PRACH-Korrelations-Peak. Die PUSCH-RB-Signale werden einem geschickten Auswahlalgorithmus über alle empfangenen UL-RB-Signale (UL = Up-Link; RB = Ressoucenblock) unterzogen, die von den verschiedenen entfernten WBRT-Einheiten 110 ankommen, wobei entschieden wird, welcher RB zu welcher der Mehrzahl von eNB-Empfangsantennen-Zuführungen kommt. Die Auswahl könnte auf der Signalstärke oder dem besten SNIR (SNIR = Signal-to-Noise-and-Interference Ratio/Signal-zu-Rausch-und-Interferenz-Verhältnis) erfolgen, gemessen an dem ersten Symbol in dem RB. Änderungen in der Auswahl des WBRT 110 für einen bestimmten RB erfolgen an verschiedenen UL-RBs (Uplink-Ressourcenblöcke); der geschickte LTE-CD-Auswahlalgorithmus könnte unnötige Veränderungen in der Auswahl vermeiden, die eine Verschlechterung im Durchsatz aufgrund von Phasen- und Zeit-Verzögerungs-Diskontinuitäten verursachen könnten.
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Der LTE-CD 120 ist sehr viel weniger komplex und weniger teuer als ein vollständiger LTE-Empfänger, weil er nur als ein „geschickter LTE-Komparator“ arbeitet, der die besten RBs der Mehrzahl von eNB-Uplink-Empfangsantennen-Zuführungen zuführt. Eine Sampling-Rate der I-, Q-Komponenten eines 10 MHz LTE-Basisband-Signals beträgt beispielsweise ungefähr 2*15,36 MHz = 30,72 MHz; 10 Bits/Sample würden eine bidirektionale Kommunikations-Rate von 307,2 Mbit/sek (2*155 Mbit/sek, das heißt einen OC-3- oder STM-1-Mikrowellen-Link) erfordern, 16 Bits/Sample würden eine bidirektionale Kommunikationsrate von 491,52 Mbit/sek erfordern, etc. Es wird angenommen, dass die maximale Ende-zu-Ende-Verzögerung geringer als 667 µsek ist (die eNB 140 kann einen Uplink-Timing-Advance von 100 km Entfernung unterstützen). Vorzugsweise ist dies in einer beispielhaften Realisierung des Systems 100 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung erreichbar
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Das geeignete LTE-CP (CP = Circular Prefix/zirkulares Präfix) für das System 100 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung ist das längste CP-Format, das eine größere eNB-Empfänger-Toleranz bezüglich Verzögerungen erlaubt, die in das System 100 durch die Kommunikations-Links 125 zwischen den WBRTs 110 und dem LTE-CD 120 und die LTE-CD-Komparator-Bearbeitung eingefügt werden. Die Uplink-Leistungssteuerung könnte auf einen niedrigen Anfangswert der UE-TX-Leistung eingestellt werden, aufgrund der Nähe der WBRTs 110 zu den UEs 170. Es wird erwartet, dass die Nachbarzellen-UE-Interferenz statistisch klein ist, weil die Anzahl der UEs 170 klein ist und sie über einen großen Bereich verteilt sind, wie dies für ein LTE-System im Bereich der öffentlichen Sicherheit oder ein kommerzielles ländliches LTE-System erwartet wird. Im Falle eines Notfallereignisses im Bereich der öffentlichen Sicherheit in einer Zelle eines bestimmten WBRT 110 werden mehrere Anrufe und mehrere UEs 170 in dieser WBRT-Zelle 110 vorhanden sein, und dieser WBRT würde durch den LTE-CD 120 ausgewählt werden.
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Die 4 bis 6 sind Netzwerkdiagramme, die die geographischen Verhältnisse der verschiedenen Komponenten in dem System 100 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung veranschaulichen, gemäß einigen Ausführungsformen. 4 ist ein System 400 zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung mit einem geographischen Layout mit einer Ein-Level-Wahl. Das System 400 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung umfasst eine Mehrzahl von Zellen 410, wobei insbesondere 21 der Zellen 410 einen WBRT 110 umfassen. Die 4 bis 6 fokussieren sich, zu Darstellungszwecken, auf den Downlink-Teil des Systems 400 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung, weshalb die WBRTs 110 in den 4 bis 6 als WBRs dargestellt sind. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Zellenradius der Zellen 410 etwas größer als ein Zellenradius einer Zelle mit einer eNB 140 sein, wobei ein Verhältnis zwischen den Zellradien beispielsweise ungefähr 1/1,23 betragen kann. In 4 ist die eNB 140 zentral angeordnet, wobei ein einziger LTE-CD 120 damit verbunden ist und wobei jeder der WBRTs 110 mit dem LTE-CD 120 verbunden ist, über den Kommunikations-Link 125 (bei dem es sich, beispielsweise, um einen Mikrowellen-Link handeln kann).
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5 ist ein System 500 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung mit einem geographischen Layout mit hierarchischer Wahl. Insbesondere weist das System 500 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung ein ähnliches geographisches Layout wie das System 400 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung auf, nämlich eine Mehrzahl von Zellen 410 (zum Beispiel 21), wobei jede Zelle 410 einen WBRT 110 umfasst. Das System 500 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung umfasst 4 LTE-CD 120 in einer hierarchischen Weise. Das heißt, es existieren 3 verteilte Level-1-LTE-CDs 120, einer für jeweils 7 Zellen 410, die über die Kommunikations-Links 125 mit 7 WBRTs 110 kommunizieren, und es existiert ein zentraler Level-2-LTE-CD 120, der mit der eNB 140 angeordnet ist und der mit jedem der drei verteilten LTE-CDs 120 kommuniziert, beispielsweise über einen der Kommunikations-Links 125. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform führen die drei verteilten LTE-CDs 120 eine Level-1-Wahl durch, und der zentrale LTE-CD 120 führt eine Level-2-Wahl durch. Das hierarchische lokale Wahlschema weist eine niedrigere maximale Länge und eine niedrigere durchschnittliche Länge der erforderlichen Kommunikations-Links 125 auf, wodurch die Zuverlässigkeit der Links 125 erhöht und ihre Kosten gesenkt werden.
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6 ist ein System 600 zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung mit einem geographischen Layout mit mehreren MIMO-fähigen (MIMO = Multiple-Input/Multiple-Output/ Multi-Input/Multi-Output) WBRTs 110. Insbesondere veranschaulicht 6 nicht die Anordnung des LTE-CD 120, und das System 600 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung kann mit den LTE-CDs 120 in einer ähnlichen Weise arbeiten, wie die Systeme 400, 500 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung. Bei dem System 600 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung können die WBRTs 110 MlMO2-Antennen umfassen, beispielsweise Tx1, Tx2 und Tx1+Tx2. Das System 600 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung umfasst einen verschachtelten Einsatz für die WBRTs 110 mit unterschiedlichen MlMO2-Antennen. Beispielsweise in einer Gruppe 610 von 7 Zellen 410 kann eine zentrale Zelle 410 eine Ml-MO2-Antenne von Tx1+Tx2 umfassen, und die umliegenden Zellen 410 können zwischen MlMO2-Antennen von Tx1 und Tx2 wechseln.
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Die 7 und 8 sind Netzwerkdiagramme von beispielhaften, praktischen Implementierungen des Systems und des Kommunikations-Backhauls in dem System zur Erweiterung der LTE-Abdeckung, gemäß einigen Ausführungsformen. 7 ist ein Netzwerkdiagramm einer Implementierung eines Systems 700 zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung und für den Backhaul in einer beispielhaften Ausführungsform, wobei jeder WBRT 110 direkt mit dem LTE-CD 120 verbunden ist. Das Backhaul-System 700 ist ein Basisband-Backhaul-System und kann eine Mehrzahl von WBRTs 110 umfassen, die RF-Equipment 710 umfassen, die eine Konnektivität mit den UEs 170 zur Verfügung stellen. Der WBRT 110 kann RE 720 (RE = radio equipment/Funkequipment) umfassen oder mit solchem verbunden sein, dass sich mit dem RF-Equipment 710 verbindet und als ein CPRI-Slave zu einer REC-GU 730 (REC = radio equipment control/Funkequipment-Steuerung; GU = gateway unit/Gateway-Einheit) dient. Die REC-GU 730 arbeitet als ein CPRI-Master und das RE 720 und/oder die REC-GU 730 können COTS-Produkte (COTS = commercial-off-the-shelf/kommerzieller Standard) sein. Die REC-GU 730 kann den Kommunikations-Link 125 mit dem LTE-CD 120 bilden. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst der Kommunikations-Link 125 einen P2P-GbE-Link (P2P = point-topoint/Punkt-zu-Punkt; GbE = gigabit-Ethernet) über ein Backhaul-Netzwerk 750, obwohl andere Implementierungen ebenfalls vorgesehen sind. Jeder der WBRTs 110 kann ähnliches Equipment umfassen, um deren entsprechende Kommunikations-Links 125 zu bilden.
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Die Kommunikations-Links 125 verbinden die WBRTs 110 mit dem LTE-CD 120. Der LTE-CD 120 kann auch mit RE 740 verbunden sein, das der eNB 140 zugeordnet ist, mit einem CPRI-Link dazwischen. Der LTE-CD 120 kann die REC-GU 730, eine RE-GU und eine Simultanwahl-GU (LTE-CD) umfassen, von denen sich alle mit den verschiedenen Kommunikations-Links 125 von den angeschlossenen WBRTs 110 verbinden. Die drei Komponenten, die REC-GU 730, die RE-GU und die Simultanwahl-GU (LTE-CD) können gemeinsam in einer ähnlich Plattform implementiert sein, mit der gleichen Hardware und mit Software, die auf diesen konfiguriert ist, um zugeordnete Funktionen durchzuführen. Wie hier beschrieben, kann die Simultanwahl-GU die Wahlfunktionalität in der Uplink-Richtung zwischen dem LTE-CD 120 und den WBRTs 110 durchführen, und die Simultanfunktionalität in der Downlink-Richtung. Die drei Komponenten REC-GU 730, RE-GU und Direktwahl-GU verbinden sich mit der eNB 140, einschließlich eines CPRI-Links dazwischen.
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8 ist ein Netzwerkdiagramm eines Backhaul-Systems 800 in einer beispielhaften Ausführungsform, wobei jeder WBRT 110 P2P-GbE über ein Mikrowellen-Link-Netzwerk mit einem oder mehreren Hops verwendet. Ähnlich wie das Backhaul-System 700 umfasst das Backhaul-System 800 einen oder mehrere WBRTs 110 und das RF-Equipment 710, das RE 720 und die REC-GU 730. Bei dem Backhaul-System 800 verbindet sich die REC-GU mit einem Mikrowellen-Link-Gerät 810, beispielsweise über einen GbE-Link oder dergleichen. Das Mikrowellen-Link-Gerät 810 verbindet sich mit einem entsprechenden Mikrowellen-Link-Gerät 820 am Ort des LTE-CD 120. Das Backhaul-System 800 ist in einer Ein-Hop-Variante 830 und in einer Zwei-Hop-Variante 835 (Level-2-LTE-CD) dargestellt. In der Ein-Hop-Variante (Level-1-LTE-CD) gibt es einen einzigen Hop zwischen den Mikrowellen-Link-Geräten 810, 820, und das Mikrowellen-Link-Gerät 820 verbindet sich mit den drei Komponenten REC-GU 730, RE-GU und Simultanwahl-GU (LTE-CD), beispielsweise über ein GbE oder dergleichen. Die drei Komponenten REC-GU 730, RE-GU und Direktwahl-GU verbinden sich mit der eNB 140, einschließlich eines CPRI-Links dazwischen.
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In der Zwei-Hop-Variante (Level-2-LTE-CD) gibt es zwei Hops mit zusätzlich vorgesehenen Mikrowellen-Link-Geräten 840, 850. In diesem Fall sind die Komponenten Direktwahl-GU und RE-GU aufgeteilt. Beispielsweise umfassen die zwei Hops einen ersten Hop zwischen den Mikrowellen-Link-Geräten 810, 820 und einen zweiten Hop zwischen den Mikrowellen-Link-Geräten 840, 850. Das Mikrowellen-Link-Gerät 820 verbindet sich mit der Simultanwahl-GU, die sich ihrerseits mit dem Mikrowellen-Link-Gerät 840 verbindet, beispielsweise über ein GbE oder dergleichen. Das Mikrowellen-Link-Gerät 850 verbindet sich mit der RE-GU, die sich ihrerseits mit der eNB 140 verbindet, einschließlich eines CPRI-Links dazwischen.
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9 ist ein Blockdiagramm von LTE-Uplink-Zeitschlitzen und Ressourcenblöcken, gemäß einigen Ausführungsformen. Die kleinste Ressourceneinheit in der Zeitdomäne ist ein SC-FDMA-Symbol in dem Uplink, und die Anzahl von Symbolen in einem Zeitschlitz hängt von der Länge des Zykluspräfix ab, der als Schutzperiode zwischen den Symbolen verwendet wird. Die kleinste dimensionale Einheit für die Zuweisung von Ressourcen in der Frequenzdomäne ist ein Ressourcenblock mit einer Bandbreite von 180 kHz, was NSC = 12 Subträgern entspricht, jeder mit einem 15 kHz Offset vom Träger. Der Uplink umfasst drei physikalische Kanäle - PUCCH, PUSCH und PRACH. Der PUCCH trägt Uplink-Steuerungsinformationen und wird nie gleichzeitig mit PUSCH-Daten gesendet. Der PUCCH transportiert Steuerungsinformationen, die CQI (CQI = channel quality indication/Kanalqualitätshinweise), ACK/NACK-Antworten des UE auf den HARQ-Mechanismus und Uplink-Zeitplan-Anforderungen umfassen.
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Ressourcen für den PUSCH werden auf einer Sub-Trägerbasis zugeordnet, durch einen UL-Zeitplaner. Sub-Träger werden als vielfache von 12 zugeordnet, weil, wie erwähnt, ein Ressourcenblock 12 Sub-Träger aufweist. Ein Ressourcenblock weist seinerseits mehrere REs (REs = Resource Elements/Ressourcenelemente) auf, wobei jedes RE ein Sub-Träger über einem Zeitschlitz ist. Sub-Träger können von Sub-Rahmen zu Sub-Rahmen gehoppt werden. Der PUSCH kann eine QPSK-, 16-QAM- oder 64-QAM-Modulation verwenden. Der PRACH transportiert die Präambel und koordiniert und transportiert zufällige Serviceanforderungen von Mobilgeräten. Der PRACH-Kanal sendet Zugriffsanforderungen (Bursts) wenn ein mobiles Gerät den Zugriff auf das mobile System wünscht (Anrufursprung- oder Pagingantwort).
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Der LTE-CD 120 führt in der Uplink-Empfangsrichtung wieder eine Zerlegung des empfangenen Uplink-LTE-Signals von jeder WBRT-Einheit 110 in die verschiedenen Ressourcenblöcke (RB) und dann eine geschickte Auswahl der Ressourcenblöcke aus den verschiedenen Uplink-Kanälen PUSCH, PUCCH und PRACH durch. Die PRACH- und PUCCH-RBs (deren Position durch eine Überwachung der Rundsendung des eNB-Downlink-System-Informationsblocks, SIB, abgeleitet werden kann) werden ohne Selektion aufsummiert und zur Erfassung an die eNB gesendet. Dies erhöht das Hintergrund rauschen, aber die Erfassung ist immer noch sehr gut, dank dem hohen SNR nach Korrelation der Zadoff-Chu-Sequenzen. Das PRACH-Timing wird durch die eNB bestimmt, wahrscheinlich gemäß dem stärksten PRACH-Korrelations-Peak. Die PUSCH-RB-Signale durchlaufen einen geschickten Auswahl-Algorithmus über alle empfangenen UL-RB-Signale (UL = Up-Link; RB = Ressourcenblock), die von den verschiedenen entfernten WBRT-Einheiten 110 ankommen, wobei entschieden wird, welcher RB an welchen der mehreren eNB-Empfangsantennen-Zuführungen geht. Die Auswahl würde auf der Signalstärke oder dem besten SNIR (SNIR = Signal-to-Noise-and-Interference Ratio/Signal-zu-Rausch-und-Interferenz-Verhältnis) basieren, gemessen an dem ersten Symbol in dem RB. Veränderungen in der Auswahl eines WBRT 110 für einen bestimmten RB treten auf verschiedenen UL-RBs (UL = Up-Link; RB = Ressourcenblock) auf; der geschickte LTE-CD-Auswahlalgorithmus würde unnötige Veränderungen in der Auswahl vermeiden, die zu einer Verschlechterung des Durchsatzes aufgrund von Phasen- und Verzögerungsdiskontinuitäten führen könnten.
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10 ist ein Diagramm, das eine LTE-UL-SC-FDMA-Modulation/-Demodulation 1000 beschreibt, gemäß einigen Ausführungsformen. Die Modulation/Demodulation 1000 erklärt die Möglichkeit des LTE-Uplink-Empfangs, auch wenn Phasen- und Zeitsprünge aufgrund von einer Veränderung der Auswahl eines WBRT-Empfängers 110 durch den LTE-CD 120 durch den Betrieb des Frequenzdomänenequilizers in dem LTE-Receiver vorliegen. Ein Modulationsabschnitt 1005 umfasst einen empfangenen Bitstrom 1010, einen einzigen Träger-Konstellations-Mapper 1012, der den Bitstream auf Punkten in einer Konstellation zur Erzeugung eines Symbolstroms abbildet, einen S/P-Konverter 1014 (S/P = serial to parallel/seriell-zu-parallel), der den Symbolstrom in M parallele Ströme von Symbolen umwandelt und einen M-Punkt-DFT 1016 (DFT = Discrete Fourier Transformer/Diskreter Fourier Transformator) und eine Sub-Träger-Mappingfunktion 1018, die die Symbole von dem S/P-Konverter 1014 den M orthogonalen Sub-Trägern der Frequenzdomäne zuordnet. Der Modulationsabschnitt 1005 umfasst weiterhin einen inversen N-Punkt DFT 1020, der jedes Symbol der M mehreren parallelen Symbole transformiert, wobei ein Symbol einem Sub-Träger in einer Frequenzdomäne zugewiesen wird, zu einem Zeitdomänensignal, das heißt der die Symbole mit einem der N Sub-Träger in der Zeitdomäne moduliert, wodurch N parallele modulierte orthogonale Sub-Träger in der Zeitdomäne erzeugt werden, und der die Sub-Träger der Zeitdomäne von einer parallelen Form ein eine serielle Form umwandelt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, und einen zyklischen Präfix-Hinzufüger und einen Impulsformer 1022, der ein zyklisches Präfix, und Impulsformen, an das Ausgangssignal anhängt, zur Übertragung über einen Kanal über das RF-Equipment 710.
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Ein Demodulationsabschnitt 1030 umfasst das RF-Equipment 710, das die Daten von dem Kanal empfängt, eine zyklischen Präfixentferner 1032, der das zyklische Präfix entfernt, das an das Signal angehängt wurde, einen N-Punkt-DFT 1034, der das präfixlose Signal von einer seriellen in eine parallele Form umwandelt, N parallele modulierte Sub-Träger ausgibt und die N parallelen modulierten Sub-Träger von einer Zeitdomäne in N Sub-Träger der Frequenzdomäne umwandelt, einen Frequenzdomänenequalizer 1036, und einen inversen M-Punkt-DFT 1038, der die N mehreren parallelen Sub-Träger der Frequenzdomäne in M parallele Sub-Träger in der Zeitdomäne umwandelt, wobei jeder Sub-Träger der M parallelen Sub-Träger durch ein entsprechendes Symbol moduliert wird. Der Demodulationsabschnitt 1030 umfasst weiterhin einen Parallel-zu-Seriell-Konverter 1040, der die M parallelen Sub-Träger der Zeitdomäne von einer parallelen Form in eine serielle Form umwandelt, einen Sub-Träger-Detektor 1042, der die Symbole demoduliert, und einen Konstellations-De-Mapper 1044, der jedes Symbol auf einen entsprechenden Punkt in der Konstellation abbildet, die von dem Einzelträger-Konstellations-Mapper 1012 verwendet wird, wodurch die Bits entsprechend diesem Punkt zurückgewonnen werden, was einen Ausgangsbitstrom 1050 ergibt. Die eNB 140 führt vor dem M-Punkt-IDFT 1038 eine Kanalentzerrung durch, und die Kanalentzerrung basiert auf Referenzsymbolen auf einer Pro-RB-Basis (in dem RB sind die Referenzsymbole in der Zeit/Frequenz mit 4 Symbolen/6 Sub-Träger-Abständen versetzt). Folglich ist die eNB 140 dazu in der Lage, mögliche Phasen- und Verzögerungs-„Sprünge“ zu beseitigen, auf die der LTE-CD 120 stoßen wird.
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Das längste CP-Format kann gewählt werden, um eine maximale Toleranz für Verzögerungen sicherzustellen, die durch die Kommunikations-Links 125 und die LTE-CD-Bearbeitung 120 eingefügt werden. Die Uplink-Leistungssteuerung könnte auf einen niedrigen Wert der Sendeleistung des UE 170 eingestellt werden, aufgrund der Nähe des WBRT 110 zu dem UE 170. Es wird erwartet, das Nachbarzellen-UE-Interferenzen statistisch klein sind, weil die Anzahl der UEs 170 klein ist und sie über einen großen Bereich verteilt sind, basierend auf der erwarteten Nutzung des Systems zur Erweiterung der LTE-Abdeckung. Im Falle eines Notfallereignisses im Bereich der öffentlichen Sicherheit in einer Zelle eines bestimmten WBRT 110 werden in dieser Zelle des WBRT 110 mehr Anrufe und mehr UEs 170 auftreten, und der WBRT 110 würde von dem LTE-CD 120 ausgewählt.
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11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1100 zur Erweiterung der Abdeckung in einem LTE-Netzwerk (LTE = Long Term Evolution), gemäß einigen Ausführungsformen. Das Verfahren 1100 ist zum Betrieb in den verschiedenen hier beschriebenen Systemen vorgesehen, nämlich als ein neues System zur Erweiterung der LTE-Uplink- und Downlink-Abdeckung, unter Verwendung eines Feldes von WBRT-Einheiten, die durch einen neuen innovativen LTE-DC mit einer LTE-eNB verbunden sind. Das Verfahren 1100 wird durch den LTE-CD 120 in den verschiedenen hier beschriebenen Systemen ausgeführt. Das Verfahren 1100 umfasst ein Kombinieren, durch den LTE-CD, aller Up-link-Ressourcenblock-Signale, die von einer Mehrzahl von WBRT-Geräten (WBRT = Wide Band Receiver Transmitter/Breitband-Empfänger-Sender) empfangen werden, in ein einzelnes Uplink-Signal (Schritt 1110). Hier verwendet das Verfahren 1100 den LTE-CD 120, um die Uplink-Ressourcenblöcke von mehreren WBRTs zu kombinieren oder zu konzentrieren, so dass sie der eNB 140 als ein einzelnes Uplink-Signal präsentiert werden können. Das heißt, die WBRTs 110 führen auf dem Uplink keine LTE-Bearbeitung durch, sondern sie arbeiten vielmehr als Abdeckungserweiterer für die eNB 140.
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Das Verfahren 1100 umfasst das Bereitstellen, durch den LTE-CD, des einzelnen Uplink-Signals an eine eNodeB (eNB) (Schritt 1120). Die WBRTs 110 sind erneut Abdeckungserweiterer und die eNB 140 führt die gesamte LTE-bezogene Bearbeitung durch. Unter Verwendung der hier beschriebenen Technik kommunizieren die WBRTs über standardkonforme LTE-Techniken, so dass die WBRTs für die eNB 140 transparent sind. Die Mehrzahl von WBRT-Geräten erweitern die Abdeckung der eNB und jedes WBRT-Gerät wird geographisch anstelle einer entsprechenden eNB eingesetzt. Das heißt, das Verfahren 1100 ermöglicht ein mehrfach größeres Abdeckungsgebiet mit der eNB, ohne dass zusätzliche teure eNBs eingesetzt werden müssen. Das Verfahren 1100 umfasst weiterhin ein Bereitstellen, durch den LTE-CD, eines Downlink-Signals von der eNB gleichzeitig an jedes der Mehrzahl von WBRT-Geräten (Schritt 1130). Hier empfängt jeder WBRT ein identisches Downlink-Signal zur Rundsendung in seinem geographischen Bereich, als ob die eNB 140 dort physikalisch präsent wäre.
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Das Verfahren kann weiterhin umfassen, dass, durch den LTE-CD, die Uplink-Ressourcen-Blocksignale in Basisbandform von jedem der Mehrzahl von WBRT-Geräten empfangen wird, über einen Kommunikations-Link mit niedriger Verzögerung; und dass, durch den LTE-CD, das Downlink-Signal simultan und im Basisband an jedes der Mehrzahl von WBRT-Geräten gesendet wird, über den Kommunikations-Link mit niedriger Verzögerung. Der Kommunikations-Link mit niedriger Verzögerung kann beispielsweise einen drahtlosen Mikrowellen-Link oder einen optischen Faser-Link umfassen. Das Verfahren 1100 kann eine Verwendung eines langen CP (CP = Circular Prefix/zirkulares Präfix) umfassen, um eine Verzögerung unterzubringen, die durch den Kommunikations-Link mit niedriger Verzögerung eingefügt wird, um die LTE-Konformität aufrechtzuerhalten.
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Das Kombinieren im Schritt 1110 kann umfassen, dass Uplink-Ressourcen-Blocksignale von jedem der Mehrzahl von WBRT-Geräten zerlegt werden und dass ein Auswahlalgorithmus über alle zerlegten Uplink-Ressourcen-Blocksignale von allen der Mehrzahl von WBRT-Geräten ausgeführt wird. Das Verfahren 1110 kann weiterhin umfassen, dass der Auswahlalgorithmus eine Auswahl der besten Uplink-Ressourcenblöcke umfasst, basierend auf beispielsweise einer Signalstärke oder eines Signal-zu-Rausch-und-Interferenz-Verhältnisses, gemessen für ein erstes Symbol in einem zugehörigen Ressourcenblock. Das Kombinieren im Schritt 1110 kann weiterhin umfassen, dass PRACH-Ressourcenblöcke (PRACH = Physical Random Access Channel/Physikalischer Kanal mit wahlfreiem Zugriff) und PUCCH-Ressourcenblöcke (PUCCH = Physical Uplink Shared Channel/Geteilter physikalischer Uplink-Kanal) von jedem der Mehrzahl von WBRT-Geräten ohne Auswahl aufsummiert werden. Das Verfahren 1110 kann auch umfassen, dass, durch den LTE-CD, das Downlink-Signal von der eNB überwacht wird, um Positionen der PRACH- und PUCCH-Ressourcenblöcke zu bestimmen.
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Das Kombinieren im Schritt 1110 kann weiterhin umfassen, dass, für jeden PUSCH-Ressourcenblock (PUSCH = Physical Uplink Shared Channel/physikalischer geteilter Uplink-Kanal), eine beste empfangene Kopie eines Ressourcenblocks unter allen Kopien des Ressourcenblocks, die von den WBRTs empfangen werden, ausgewählt wird, basierend auf einer Ressourcenblockleistung oder einem Signal-zu-Rausch-Verhältnis. Das Verfahren 1110 kann weiterhin umfassen, dass das Kombinieren in einer hierarchischen Weise durchgeführt wird, bevor das Zurverfügungstellen des einzelnen Uplink-Signals an die eNB erfolgt. Zusätzlich kann das Verfahren 1100 weiterhin umfassen, dass, durch den LTE-CD, mit der eNB über einen LTE-konformen (LTE = Long Term Evolution) Mechanismus kommuniziert wird, wodurch es möglich ist, dass die eNB ein COTS-System (COTS = commercial off-the-shelf/kommerzieller Standard) ist, wobei die LTE-konformen Mechanismen entweder Empfänger-/Sender-Antennenanschlüsse oder ein CPRI (CPRI = Common Public Radio Interface) umfassen.
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Bei anderen Ausführungsformen kann das Verfahren 1100 auch in einem drahtlosen System implementiert werden, das ein erstes LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Gerät umfasst, das dazu konfiguriert ist, mit einer Mehrzahl von WBRT-Geräten (WBRT = Wide Band Receiver Transmitter/Breitband-Empfänger-Sender) mit anderen LTE-Konzentrator-und-Verteiler-Geräten und einer eNodeB (eNB) sowie in einem LTE-Netzwerk zu kommunizieren.
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Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren bieten eine kosteneffektive Lösung zur Bereitstellung einer großen LTE-Abdeckung mit einer kleinen Anzahl von Benutzern (großer Bereich mit niedriger Kapazität - relativ wenig Benutzern), zu niedrigeren Kosten (deutliche niedrigere Ausrüstungs- und Betriebskosten). Es wird erwartet, dass das System zur Erweiterung der LTE-Abdeckung für LTE-Einsätze im Bereich der öffentlichen Sicherheit, für LTE-Einsätze in ländlichen Gebieten, für internationale LTE-Einsätze usw. verwendet werden kann. Es wird erwartet, dass der WBRT 110 und der LTE-CD 120 weniger als die Hälfte einer Standard-LTE-eNB-Ausrüstung kosten. Vorzugsweise passen der WBRT 110 und der LTE-CD 120 in vorhandene LTE-Standards, ohne dass eine Modifikation erforderlich ist, und vorzugsweise können sie mit kommerziellem Standard-LTE-Equipment wie eNBs 140 etc. betrieben werden. Das System zur Erweiterung der LTE-Abdeckung ist somit kompatibel mit allen LTE-eNB-Herstellern und jedem LTE-UE (UE = User Equipment/Teilnehmergerät), ohne Änderungen des Standards. Das vorgeschlagene System bildet eine Schnittstelle zu der LTE-eNB 140 durch die offene Schnittstelle der eNB 140, das heißt die Rx-Antennenzuführungen oder das CPRI-Interface.
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Beim Testen des Systems zur Erweiterung der LTE-Abdeckung wurde eine signifikante Vergrößerung der Effizienz des Uplink-Empfangsbereichs (x5,8 für 7 WBRTs) festgestellt, für den geteilten Uplink-Kanal PUSCH, unter Verwendung des erfundenen Systems, für eine Durchsatzrate von mehr als 240kbit/sek (die Hälfte des Bereichs würde sogar noch höhere Raten von 500-600 kbit/sek unterstützen). Dies zeigte eine gute Effizienz der Bereichsvergrößerung, weil 7 Omni-WBRTs 110 fast den gleichen Bereich abdecken wie 6 Omni-eNBs 140. Dieser Abdeckungsbereich ermöglicht es, dass 8 UEs mit 240kbit/sek senden, alle zur gleichen Zeit. Die Systeme 400, 500, 600 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung, die drei Sektoren verwenden, können einen Bereich abdecken, der um einen Faktor von 3×5,8=17,3 (im Vergleich zum Bereich einer Omni-Antennen-eNB) oder von 17,3/1,49=11,6 im Vergleich ×zu einem Bereich einer Drei-Sektoren-eNB größer ist.
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Simultane Ergebnisse zeigen auch, dass der Uplink-Steuerungskanal PUCCH gut arbeitet (>99% ACK-Erfassungsrate) bei dem System in dem vergrößerten Bereich des PUSCH. Es wird angenommen, dass der Uplink-Kanal mit wahlfreiem Zugriff PRACH ebenfalls gut arbeiten würde, weil er nach der Korrelation ein sehr hohes SNR (SNR = Signal-to-Noise-Ratio/Signal-zu-Rausch-Verhältnis) aufweist. Zur Erfassung des PRACH würde man den SIB (SIB = System Information Block/Systeminformationsblock) in der eNB-Downlink-Rundsendeübertragung überwachen, um die Position (RBs) des PRACH zu finden, und, beim Empfang, würde der LTE-CD 120 alle PRACH-RB-Signale aufsummieren, die von allen WBRTs 110 empfangen werden, und er würde sie der eNB 140 zur Erfassung des PRACH zuführen. Die Summenbildung würde das Hintergrundrauschen vergrößern, das SNR wäre jedoch nach der Korrelation mit den ZC-Sequenzen hoch genug, um das Timing zu erfassen.
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Das System zur Erweiterung der LTE-Abdeckung für ein System mit sieben WBRT-Knoten 110 würde somit, verglichen mit einer Omni-Antennen-eNB, Uplink-Raten zur Verfügung stellen, die in dem Abdeckungsgebiet größer als 240kb/sek sind. Für den PUSCH erweitert das System zur Erweiterung der LTE-Abdeckung einen Omni-eNB-Uplink-Abdeckungsradius bei Raten von mehr als 240kb/sek, von 10km durch eine Omni-Antennen-eNB, auf 24km durch sieben Omni-WBRTs 110. Eine Drei-Sektoren-eNB weist einen Abdeckungsbereich von mehr als x1,48 auf, kann jedoch drei derartig vergrößerte Bereiche unterstützen, wobei die WBRTs eine Verstärkung des Abdeckungsbereichs um einen Faktor von mehr als dem 11-fachen ergeben, bezogen auf den Bereich einer Drei-Sektoren-eNB. Für den PUCCH wird eine 99% ACK-Erfassungsrate für standardkonforme Anforderungen erreicht, für ein System mit einem Radius von 24km und 7 Omni-WBRTs 110. Bezüglich dem PRACH wird angenommen, dass seine Position herausgefunden werden kann, indem die eNB-SIB-Downlink-Rundsendenachrichten (SIB = System Information Block/Systeminformationsblock) decodiert werden und die PRACH-Position bekannt ist und alle PRACH-Signale von allen WBRTs summiert werden, so dass für die PRACH-Erfassung keine Probleme erwartet werden (hoher SNR nach der Korrelation). Ein PRACH mit dem langen Sequenzformat fügt eine Verzögerungsrobustheit hinzu, und sogar noch mehr Robustheit zu der Direktsummenerfassung.
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Für den Downlink-PDSCH weist eine eNB-QPSK-4Tx-Omni-Antenne einen Radius von circa 20 km bei 240 kbit/sek auf (24,4 km für eine 3-Sektoren-Antenne), und das System zur Erweiterung der LTE-Abdeckung ermöglicht einen Radius von 24 km, bei einem 7-Omni-WBRT-Nur-Uplink-System (x5,76 Fläche gegenüber Omni eNB). Eine eNB-64QAM-1Tx-Omni-Antenne hat ungefähr einen Radius von 10 km, bei 600 kb/sek (12,2 km für eine 3-Sektoren-Antenne), und das System zur Erweiterung der LTE-Abdeckung ermöglicht x2,1 Abdeckungsbereich für ein 7-WBR-System.
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Die 12 bis 16 sind Netzwerkdiagramme von verschiedenen beispielhaften drahtlosen LTE-Architektur-Strukturen, die mehrere LTE-CDs (möglicherweise hierarchisch) verwenden, um die eNB-Abdeckung zu erweitern, die eNB-Performance zu verbessern und die Kosten und die Komplexität der LTE-Abdeckung zu verringern, beispielsweise für einen nur dünn besiedelten zellularen Abdeckungsbereich. 12 ist ein Netzwerkdiagramm eines beispielhaften Systems 1200 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung, um die Abdeckung entsprechend einigen Ausführungsformen zu erweitern. Das System 1200 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung umfasst eine eNB, die kommunikativ an drei LTE-CDs 120 gekoppelt ist, über Hochgeschwindigkeits-Kommunikations-Links 1202 (zum Beispiel 2 Gb/s). Jeder LTE-CD 120 bedient einen Bereich von 7 Zellen 410, wobei ein WBRT 110 in jeder der Zellen 410 enthalten ist (das heißt, der WBRT 110 ist als RH bezeichnet). Die WBRTs 110 sind über den Kommunikations-Link 125 (zum Beispiel 1 Gb/s) mit dem LTE-CD 120 verbunden.
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13 ist ein Netzwerkdiagramm eines beispielhaften Systems 1300 zur Erweiterung einer LTE-Abdeckung, das eine Zwei-Level-Hierarchie verwendet, gemäß einigen Ausführungsformen. Das System 1300 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung umfasst eine eNB 140, die kommunikativ an eine erste Schicht von LTE-CDs 120-1 gekoppelt ist, die kommunikativ an eine zweite Schicht von LTE-CDs 120-2 gekoppelt sind. Die zweite Schicht von LTE-CDs 120-2 sind kommunikativ an verschiedene WBRTs 110 (das heißt, der WBRT 110 ist als RH bezeichnet) gekoppelt. Die zweite Schicht von LTE-CDs 120-2 kombiniert bei dem beispielhaften System 1300 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung, 3 lokale Sektor-Breitband-Signalpaare in 1-Sektor-Breitband-Signalpaar. Die erste Schicht von LTE-CDs 120-1 kombiniert ein lokales Sektor-BB-Signalpaar (BB = broadband/Breitband) und zwei Ausgabe-BB-Signalpaare vom entfernten LTE-CD 120-1 der zweiten Schicht. Folglich werden in dem System 1300 zur Erweiterung der LTE-Abdeckung aus Sicht der eNB 140 2,33 Zellen zu einem Sektor.
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Der LTE-CD 120 kann die empfangenen Uplink-Signale von verschiedenen (z. B. typischerweise 3-6) benachbarten Sektor-Antennen (das heißt den WBRTs 110) zu einem optimalen Uplink-Signal konzentrieren (kombinieren) das, (über Breitband-Links) an die eNB 140 gesendet werden kann, direkt oder durch Multi-Level-LTE-CDs, zur weiteren Konzentration mit anderen LTE-CD-Ausgaben oder LTE-WBRT-Ausgaben. Somit kann eine eNB 140 plus Ein- oder Multi-Level-LTE-CDs 120 verschiedene Drei-Sektoren-eNBs ersetzen, indem der gleiche Abdeckungsbereich abgedeckt wird. In dünn besiedelten Bereichen können, beispielsweise, 3 bis 6 Sektoren durch einen LTE-CD konzentriert und einer günstigen Ein-Sektor-Mikro-eNB mit niedriger Kapazität zugeführt werden, um die teurere eNB mit überschüssig hoher Kapazität zu ersetzen.
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14 ist ein Netzwerkdiagramm einer beispielhaften eNB-Hotelanordnung 1400, die die LTE-CDs 120 verwendet, gemäß einigen Ausführungsformen. Die eNB-Hotelanordnung 1400 wird auch als ein Cloud-RAN (RAN = Radio Access Network/Netzwerk mit Funkzugriff) bezeichnet, mit mehreren Drei-Sektor-eNBs 1402 an einem Ort. Hier können verschiedene eNB-Sektoren (z. B. typischerweise 3-6) in einen eNB-Sektor konzentriert werden, in dem die LTE-CDs 120 verwendet werden, wodurch die Anzahl der Drei-Sektoren eNBs 1402 verringert wird, die in dem eNB-Hotel zur vollständigen Abdeckung erforderlich sind. Bei der beispielhaften eNB-Hotelanordnung 1400 ergeben die LTE-CDs 120 eine 3:1 Verringerung der eNBs 1402.
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15 ist ein Netzwerkdiagramm eines Netzwerks 1500, das den LTE-CD 120 und die WBRTs 110 verwendet, um eine 3-Sektoren-Makrozelle zu bilden, gemäß einigen Ausführungsformen. Ein Netzwerk 1502 veranschaulicht zunächst eine Makro-eNB 1510, die mit 3-Sektor-Antennen 1512 verbunden ist. In dem Netzwerk 1500 können der LTE-CD 120 und die WBRTs 110 die gleiche Abdeckung wie das Netzwerk 1502 zur Verfügung stellen, mit einer 1-Sektoren-eNB 140 (oder Mikro-eNB). 16 ist ein Netzwerkdiagramm des Netzwerks 1500 zum Zwecke der Simulation der LTE-CD-Performance, gemäß einigen Ausführungsformen. Es wurden Simulationen unter Verwendung verschiedener Standorte des UE 170 in dem Netzwerk 1500, 1502 durchgeführt, um den normalen eNB/UE-Betrieb gegenüber einem Betrieb der eNB mit dem LTE-CD 120 zu vergleichen, einschließlich der Messung des Durchsatzes, der ACK-Erfassungsrate etc., an jedem UE-Standort. Weiterhin wurde ein Hata-Okumura-Pfadverlust-Model (ländlich) mit Normal-Log-Grenze (9dB für 95 % Zuverlässigkeit) angewendet, zusammen mit einem Kanal-Fading (ETU70). Auf der Basis des vorstehenden funktioniert der Betrieb des LTE-CD 120 im Wesentlichen ähnlich, während die eNB-Anforderungen minimiert werden.
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17 ist ein Netzwerkdiagramm eines Netzwerks 1700 zur Auflösung von Timing-Diskontinuitäten während Sektoren geändert werden, gemäß einigen Ausführungsformen. 17 ist ein Netzwerkdiagramm des Netzwerks von 13, mit neu angeordneten Bereichen der drei Sektoren, die durch den LTE-CD zu konzentrieren sind, so dass ein UE-Übergang zwischen Sektoren nur einen Standard-LTE-Sektor-Hand-Off verursacht, anstatt eines Timing-Sprungs, der die Ratenleistung verschlechtern könnte, wie in 13. Das Netzwerk 1700 umfasst mehrere 3-Sektor-Makro-Zellen, wie für das Netzwerk 1500 beschrieben. In dem Netzwerk 1700 ist die zentrale Zelle in Teilsektoren aufgeteilt (basierend auf dem Shading). Die LTE-CDs 120 sind dazu konfiguriert, mit dem WBRTs 110 (das heißt RHs) eine Schnittstelle zu bilden, mit dem gleichen Shading, um einen Standard-Hand-Off zu ermöglichen, wenn Sektoren gewechselt werden, ohne Timing-Diskontinuitäten. Die Rx/Tx-Diversität wird über den gesamten neuen Sektor aufrechterhalten und zwischen ursprünglichen Zellenkanten innerhalbe des neuen Sektors sogar erhöht. Die neue Inter-Sektor-Interferenz verursacht ein Interferieren an allen ursprünglichen Zellenkanten (die durch ICIC (ICIC = Inter-Cell Interference Coordination/Inter-Zellen-Interferenz-Koordination) vermieden wird). Zeit-Offsets zwischen Orten werden eingefügt und können durch einen erweiterten und einen normalen CP (CP = Cyclic Prefix/zyklischer Präfix) abgeschwächt werden. PUCCH und PRACH mit einem direkten Summier-Ansatz erleiden eine Verschlechterung des Rauschmaßes, die 8,45 dB entspricht und keinem Standard-Ausdehnungskanal (gleicher Effekt wie beim Simultan-Downlink). Die Leistungssteuerung verhält sich normal.
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In der voranstehenden Spezifizierung wurden spezifische Ausführungsformen beschrieben. Jedoch wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen ausgeführt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, so wie er in den unten stehenden Ansprüchen ausgeführt ist. Entsprechend sind die Spezifizierung und die Zeichnungen eher in einem veranschaulichenden als in einem einschränkenden Sinne zu verstehen, und all diese Modifikationen sollen in den Umfang der vorliegenden Lehre eingeschlossen werden.
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Die Vorzüge, Vorteile, Problemlösungen und irgendwelche anderen Elemente, die bewirken können, dass irgendein Vorzug, ein Vorteil oder eine Lösung auftritt oder verstärkt wird, sollen nicht als kritisch, erforderlich oder wesentliche Merkmale oder Elemente von irgendwelchen oder allen Ansprüchen gelten. Die Erfindung wird nur durch die angefügten Ansprüche definiert, einschließlich irgendwelcher Berichtigungen, die während der Anhängigkeit dieser Anmeldung durchgeführt werden, und jeglicher Äquivalente dieser Ansprüche, wie herausgegeben.
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Darüber hinaus können in diesem Dokument relative Begriffe, wie zum Beispiel erster und zweiter, oben und unten und dergleichen nur dafür verwendet werden, um eine Einheit oder Handlung von einer anderen Einheit oder Handlung zu unterscheiden, ohne dass es notwendigerweise erforderlich wäre oder implizierte, dass irgendeine tatsächliche solche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Einheiten oder Handlungen vorläge. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „hat“, „habend“, „enthält“, „enthaltend“, „beinhaltet“, „beinhaltend“ oder irgendwelche Variationen davon sollen einen nicht ausschließlichen Einschluss bedeuten, so dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand oder ein Gerät, das eine Liste von Elementen umfasst, hat, enthält, beinhaltet nicht nur jene Elemente enthält, sondern auch andere Elemente enthalten kann, die nicht ausdrücklich gelistet oder einem solchen Prozess, einem Verfahren, einem Gegenstand oder einem Gerät inhärent sind. Ein Element, das zusammen mit „umfasst“, „hat“, „enthält“, „beinhaltet“ steht, schließt nicht, ohne weitere Einschränkungen, die Existenz zusätzlicher identischer Elemente in dem Prozess, dem Verfahren, dem Gegenstand oder dem Gerät aus, das das Element, umfasst, hat, enthält, beinhaltet. Der Begriff „ein“ ist als eines oder mehrere definiert, wenn es hier nicht explizit anders gesagt wird. Die Begriffe „im Wesentlichen“, „ungefähr“, „etwa“ oder irgendwelche anderen Versionen dieser sind so definiert, dass sie das nahe bringen, dass ein Durchschnittsfachmann versteht und in einer nicht begrenzenden Ausführungsform ist der Begriff definiert als innerhalb von 10 % in einer anderen Ausführungsform als innerhalb vom 5 % in einer anderen Ausführungsform als innerhalb von 1 % und in einer anderen Ausführungsform als innerhalb von 0,5 %. Der Begriff „verbunden“, so wie er hier verwendet wird, ist als angeschlossen definiert, wenngleich nicht notwendigerweise direkt und nicht notwendigerweise mechanisch. Ein Gerät oder eine Struktur, die in einer gewissen Weise „konfiguriert“ ist, ist wenigstens auf diese Weise konfiguriert, kann aber auch auf andere Weisen konfiguriert sein, die nicht angegeben sind.
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Es wird klar sein, dass einige Ausführungsformen einen oder mehrere generische oder spezialisierte Prozessoren (oder „Verarbeitungsvorrichtungen“) aufweisen können, wie zum Beispiel Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, kundenorientierte Prozessoren und feldprogrammierbare Gate Arrays („field programmable gate arrays“ (FPGAs)) und einzigartige gespeicherte Programmanweisungen (einschließlich sowohl Software als auch Firmware), welche den einen oder die mehreren zu implementierenden Prozessoren steuern, in Verbindung mit gewissen Nicht-Prozessor-Schaltkreisen, sowie einige, die meisten oder alle der Funktionen des Verfahrens und/oder des hier beschriebenen Gerätes. Alternativ könnten einige oder alle Funktionen durch eine Zustandsmaschine implementiert sein, die keine gespeicherten Programmanweisungen aufweist, oder in einem oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen („application specific integrated circuits“ (ASICs)), in welchen jede Funktion oder einige Kombinationen von gewissen der Funktionen als kundenorientierte Logik implementiert sind. Natürlich kann auch eine Kombination der beiden Ansätze verwendet werden.
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Beispielsweise weist der LTE-CD 120 vorzugsweise einen Prozessor auf, wie beispielsweise einen oder mehrere Mikroprozessoren, Mikrokontroller, digitale Signalprozessoren (DSPs), Kombinationen davon oder andere entsprechende Geräte, die Fachleuten bekannt sind. Die speziellen Operationen/Funktionen des Prozessors, und somit des LTE-CD, werden festgelegt durch eine Ausführung von Softwareinstruktionen und -routinen, die in dem zumindest einen Speichergerät des LTE-CD gespeichert sind, dem der Prozessor zugeordnet ist, wie beispielsweise RAM (RAM = random access memory/Speicher mit wahlfreiem Zugriff), DRAM (DRAM = dynamic random access memory/dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff) und/oder ROM (ROM = read only memory/Nur-Lese-Speicher) oder Äquivalenten davon, die Daten und Programme aufbewahren, die durch den Prozessor ausgeführt werden können. Beispielsweise kann der Prozessor des LTE-CD 120 die Funktionalität bereitstellen, die hier als von dem LTE-CD 120 erbracht beschrieben wurde, beispielsweise als Verzögerungsblöcke 310, der Bearbeitungsblock 320, der gemeinsame Bearbeitungsblock 330 und der Bearbeitungsblock 340, die oben beschrieben wurden, basierend auf Softwareinstruktionen und -routinen, die in dem zumindest einen Speichergerät gespeichert sind.
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Darüber hinaus kann eine Ausführungsform als ein computerlesbares Speichermedium implementiert sein mit einem darin gespeicherten computerlesbaren Code zum Programmieren eines Computers (zum Beispiel einen Prozessor umfassend), um ein Verfahren, wie es hier beschrieben und beansprucht wird, auszuführen. Beispiele solcher computerlesbare Speichermedien enthalten, jedoch nicht abschließend, eine Festplatte, eine CD-ROM, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung, einen ROM (Nur-Lese-Speicher, „Read Only Memory“), einen PROM (programmierbarer Nur-Lese-Speicher, „Programmable Read Only Memory“), einen EPROM (löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher, „Erasable Programmable Read Only Memory“), einen EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher, „Electrically Erasable Programmable Read Only Memory“) und einen Flash-Speicher. Weiterhin wird angenommen, dass ein Durchschnittsfachmann, unbeschadet möglichen signifikanten Aufwandes und vieler Gestaltungsentscheidungen, motiviert durch beispielsweise verfügbare Zeit, aktuelle Technologie und ökonomische Betrachtungen ohne weiteres in der Lage sein wird, wenn er durch die Konzepte und Prinzipien, die hier offenbart sind, geführt wird, solche Softwareanweisungen und Programme und ICs mit minimalem Experimentieren erzeugen kann.
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Die Zusammenfassung der Erfindung wird zur Verfügung gestellt, um dem Leser zu gestatten, schnell die Natur der technischen Offenbarung zu erkunden. Sie wird mit dem Verständnis übermittelt, dass sie nicht verwendet wird, um den Umfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken. Zusätzlich kann in der voranstehenden detaillierten Beschreibung erkannt werden, dass verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen miteinander gruppiert sind, dies zum Zwecke der Rationalisierung der Offenbarung. Dieses Verfahren einer Offenbarung darf nicht so interpretiert werden, dass es eine Absicht reflektiert, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale benötigten als ausdrücklich in den Ansprüchen angegeben sind. Es ist eher so, wie die nachfolgenden Ansprüche reflektieren, dass der erfinderische Gegenstand in weniger als allen Merkmalen als denjenigen eines einzelnen offenbarten Ausführungsbeispiels liegt. Somit werden die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung eingebaut, wobei jeder Anspruch alleine steht, als getrennter beanspruchter Gegenstand.
