JP6898290B2 - フレキシブルな直交周波数分割多重phy伝送データフレームプリアンブルの動的な構成 - Google Patents
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Description
本出願は、2014年8月25日に出願された米国特許出願第62/041478号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み入みこまれる。
本開示は、無線通信の分野に関し、より詳細には、直交周波数分割多重(「OFDM」)物理的伝送フレームプリアンブルを動的に構築して、ブロードキャストネットワークにおける強固な信号検出およびサービス発見を可能にするための機構に関する。
今日の世界では、電子デバイスの多くは、接続している他のデバイスからデータを受信するために無線接続性に依存する。典型的な無線展開では、データを送信する1つまたは複数の無線アクセスポイントが存在し、無線アクセスポイントからデータを受信する1つまたは複数のデバイスが存在し得る。
送信デバイスを動作させて受信デバイスと通信するための方法が本明細書に記載されている。本方法は、送信デバイスが、ルートインデックス値のセットからルートインデックス値を選択するステップを含む。本方法は、送信デバイスが、選択されたルートインデックス値に基づいて周波数領域の定振幅零自己相関系列を生成するステップをさらに含む。本方法は、送信デバイスが、疑似雑音系列によって定振幅零自己相関系列を変調するステップをさらに含む。本方法は、送信デバイスが、直交周波数分割多重シンボルを生成するステップであって、疑似雑音系列によって変調された周波数領域の定振幅零自己相関系列が、直交周波数分割多重シンボルのサブキャリア値を定義する、ステップをさらに含む。本方法は、送信デバイスが、受信デバイスに対するフレームのプリアンブルの初期直交周波数分割多重シンボルとして、直交周波数分割多重シンボルを送信するステップをさらに含む。
添付の図面において、以下の詳細な説明とともに、特許請求される本発明の例示的な実施形態を説明する構造が図示されている。同じ要素は同じ参照番号で識別されている。単一の構成要素として示される要素は、複数の構成要素に置き換えられ得、また、複数の構成要素として示される要素は、単一の構成要素に置き換えられ得ることを理解されたい。各図面は縮尺通りではなく、特定の要素の比率は説明目的で誇張されている場合がある。
本明細書で説明するのは、拡張可能なPHY層のシグナリングフレームワーク、および特に強固な検出およびサービス発見、システム同期、ならびにレシーバ構成を可能にする、関連するプリアンブル信号設計である。PHYは、同期/検出およびシステム構成を可能にする、あらゆる送信フレームに一体化された部分として送られるプリアンブルに依存している。後述するように、プリアンブル設計は、ブロードキャストレシーバにフレーム構成およびコンテンツ制御情報を伝えるフレキシブルなシグナリングアプローチを含む。信号設計は、物理媒体上で信号パラメータを変調する機構を表す。シグナリングプロトコルは、送信フレーム構成を決定するパラメータ選択を通信するのに用いられる特定の符号化を表す。これにより、共通のフレーム構造からの進化するシグナリングニーズに対処するための拡張性を提供しつつ、信頼性の高いサービス発見が可能になる。具体的には、プリアンブル設計は、チャネル帯域幅とは無関係に汎用的な信号の発見を可能にする。プリアンブルは、時間分散およびマルチパスフェージング、ドップラーシフト、ならびにキャリア周波数オフセットなどの様々なチャネル障害が存在する状態で信頼性の高い検出も可能にする。加えて、信号の発見の間、モード検出に基づいて複数のサービスコンテキストがアクセス可能であり、システム構成において幅広いフレキシブル性が可能になる。プリアンブルはさらに、拡張を容易にし、階層的シグナリング構造に基づき、進行中のサービス能力の進化に対処する。さらに、検出されたサービスモード/タイプに基づいて解釈された再使用可能なビットフィールドにより、与えられた拡張性のレベルにもかかわらず、ビット効率の高いシグナリングが可能になる。
図2は、一例であるブロードキャストフレーム200を図示する。フレーム200は、周囲の無線通信伝送との連携を容易にする基礎となるフレーム構成とは無関係に、指定された持続時間を占める。この例では、フレーム200は、1秒の持続時間を有する。しかしながら、フレーム200は、他の適切な持続時間を有してもよいことを認識されたい。一例では、フレームの長さは、動的に信号伝達することができる。ブロードキャストフレーム200は、任意選択的な補助終了信号(ATS)フィールド208が後続するプリアンブル領域204およびペイロード領域206に分割することができる。示されている例では、プリアンブル領域204およびATS領域208は、フレーム202の開始および終了の網掛けした区分で表示されている。各領域の時間の相対的な長さ(横軸)およびシンボルの数は、この例示的な図では縮尺通りに示されていない。
PFCCH210は、ブロードキャストレシーバに対する汎用的なサービス入口点を提供する。PFCCH210は、すべての受信デバイスに既知の固定の構成を用いる。特に、PFCCH210の構成は、すべての受信デバイスに既知のサンプリングレート、信号帯域幅、サブキャリア間隔、およびガード区間を含むことができる。PFCCH210は、各フレーム期間の開始時に配置された同期シンボルによって開始され、サービス発見、粗同期および初期チャネル推定を可能にする。PCCCH212で用いられるシンボル構成を含むフレーム構造を決定するパラメータは、残りのPFCCH210のシンボル期間に信号伝達される。
ここで、ZCのルートインデックス、q∈{1,...,Nzc−1}、n=0,1,...,Nzc−1である。
ここで、q∈{1,...,Nzc−1}、n=0,1,...,Nzc−1、mは割り当てられたサイクリックシフトを表す。
PCCCH412は、端子がフレームペイロードを復号し、関心のある部分または番組を抽出するのに必要な情報を含んでいる。一例では、PCCCH412は、フレームパーティションの数を含む。
Claims (16)
- ブロードキャストネットワークにおけるブロードキャストフレームのフレーム制御を生成する方法であって、
第1の系列を用いて、前記フレーム制御の初期直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを生成することであって、前記初期OFDMシンボルは、レシーバでの同期及び初期チャネル推定を可能にするように構成される同期シンボルであり、前記第1の系列は、ザドフ−チュー(ZC)ルートインデックス値に基づいて生成される、前記初期OFDMシンボルを生成することと、
前記レシーバに前記ブロードキャストフレームの前記フレーム制御の前記初期OFDMシンボルを送信することと、
前記レシーバに信号伝達される情報に基づいて、第1のサイクリックシフトを決定することであって、前記第1のサイクリックシフトを決定するために使用される前記情報は、前記ブロードキャストフレームに関連付けられたフレーム構成情報を含む、前記第1のサイクリックシフトを決定することと、
前記第1の系列に前記第1のサイクリックシフトを適用して、第2の系列を生成することであって、前記第2の系列は、前記ZCルートインデックス値に基づく、前記第2の系列を生成することと、
前記第2の系列を用いて、前記フレーム制御の第2のOFDMシンボルを生成することと、
前記レシーバに前記ブロードキャストフレームの前記フレーム制御の前記第2のOFDMシンボルを送信することと、
前記第1の系列に第2のサイクリックシフトを適用して、第3の系列を生成することであって、前記第3の系列は、前記ZCルートインデックス値に基づき、前記第2のサイクリックシフトは、前記ブロードキャストフレームに関連付けられた前記フレーム構成情報に基づく、前記第3の系列を生成することと、
前記第3の系列を用いて、前記フレーム制御の第3のOFDMシンボルを生成することと、
前記レシーバに前記ブロードキャストフレームの前記フレーム制御の前記第3のOFDMシンボルを送信することと、
を含む方法。 - 前記第1の系列が、周波数領域の定振幅零自己相関(CAZAC)系列である、請求項1に記載の方法。
- 前記CAZAC系列がザドフ−チュー(ZC)系列を含む、請求項2に記載の方法。
- ルートインデックス値のセットから前記ZCルートインデックス値を選択することと、
前記選択されたZCルートインデックス値に基づいて、前記周波数領域のCAZAC系列を生成することと
をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 疑似雑音(PN)系列によって前記周波数領域のCAZAC系列を変調して、複素系列を生成することと、
前記複素系列を複数のサブキャリアにマッピングして、前記初期OFDMシンボルを生成することと
をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 線形フィードバックシフトレジスタを用いて前記PN系列を生成すること
をさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 前記フレーム構成情報が、前記ブロードキャストフレームのプリアンブルの長さまたは前記ブロードキャストフレームの長さを含む、請求項1に記載の方法。
- ブロードキャストネットワークにおける送信機であって、
プログラム命令を記憶するメモリと、
プロセッサであって、前記プログラム命令を実行すると、
第1の系列を用いて、ブロードキャストフレームのフレーム制御の初期直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを生成することであって、前記初期OFDMシンボルは、レシーバでの同期及び初期チャネル推定を可能にするように構成される同期シンボルであり、前記第1の系列は、ザドフ−チュー(ZC)ルートインデックス値に基づいて生成される、前記初期OFDMシンボルを生成することと、
前記レシーバに前記ブロードキャストフレームの前記フレーム制御の前記初期OFDMシンボルを送信することと、
前記レシーバに信号伝達される情報に基づいて、第1のサイクリックシフトを決定することであって、前記第1のサイクリックシフトを決定するために使用される前記情報は、前記ブロードキャストフレームに関連付けられたフレーム構成情報を含む、前記第1のサイクリックシフトを決定することと、
前記第1の系列に前記第1のサイクリックシフトを適用して、第2の系列を生成することであって、前記第2の系列は、前記ZCルートインデックス値に基づく、前記第2の系列を生成することと、
前記第2の系列を用いて、前記フレーム制御の第2のOFDMシンボルを生成することと、
前記レシーバに前記ブロードキャストフレームの前記フレーム制御の前記第2のOFDMシンボルを送信することと、
前記第1の系列に第2のサイクリックシフトを適用して、第3の系列を生成することであって、前記第3の系列は、前記ZCルートインデックス値に基づき、前記第2のサイクリックシフトは、前記ブロードキャストフレームに関連付けられた前記フレーム構成情報に基づく、前記第3の系列を生成することと、
前記第3の系列を用いて、前記フレーム制御の第3のOFDMシンボルを生成することと、
前記レシーバに前記ブロードキャストフレームの前記フレーム制御の前記第3のOFDMシンボルを送信することと、
を行うように構成されたプロセッサと
を含む送信機。 - 前記第1の系列が、周波数領域の定振幅零自己相関(CAZAC)系列である、請求項8に記載の送信機。
- 前記CAZAC系列がザドフ−チュー(ZC)系列を含む、請求項9に記載の送信機。
- 前記プロセッサが、前記命令を実行すると、
ルートインデックス値のセットから前記ZCルートインデックス値を選択することと、
前記選択されたZCルートインデックス値に基づいて、前記周波数領域のCAZAC系列を生成することと
を行うようにさらに構成されている、請求項9に記載の送信機。 - 前記プロセッサが、前記命令を実行すると、
疑似雑音(PN)系列によって前記周波数領域のCAZAC系列を変調して、複素系列を生成することと、
前記複素系列を複数のサブキャリアにマッピングして、前記初期OFDMシンボルを生成することと
を行うようにさらに構成されている、請求項9に記載の送信機。 - 前記プロセッサが、前記命令を実行すると、
線形フィードバックシフトレジスタを用いて前記PN系列を生成すること
を行うようにさらに構成されている、請求項12に記載の送信機。 - 前記フレーム構成情報が、前記ブロードキャストフレームのプリアンブルの長さまたは前記ブロードキャストフレームの長さを含む、請求項8に記載の送信機。
- 前記第1及び第2のサイクリックシフトは、前記ブロードキャストフレームに関連付けられた前記フレーム構成情報を前記レシーバに伝えるための値を含む、請求項8に記載の送信機。
- 前記第1の系列は、サービスクラス、動作モード、又は、送信機オペレータの少なくとも一つを識別する、請求項8に記載の送信機。
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