TWI757650B - 用於無線通信之方法及設備 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示與不同無線電存取技術之間的頻譜共享有關的技術。在一些實施例中,一廣播基地台經組態以使用一特定頻帶將音訊及視訊資料無線廣播至複數個廣播接收器裝置。在此等實施例中,該廣播基地台經組態以在一經排程時間間隔期間中止該特定頻帶中之廣播,以使得一或多個蜂巢式基地台能夠使用該特定頻帶來執行蜂巢式封包交換無線資料通信。
Description
本申請案係關於用於無線通信之動態頻譜共享。
無線通信系統之使用正在迅速成長。進一步言之,無線通信技術已自僅語音通信發展至亦包含資料傳輸,諸如網際網路及多媒體內容。無線通信之激增可導致頻譜短缺。進一步言之,頻譜之不同部分之利用可變化。例如,在某些間隔期間,一特定頻帶中之蜂巢式通信可能很高。同時,廣播電視(TV)提供商可能未使用所有其等經分配之頻率資源。
因此,在一些實施例中,可能需要用於不同無線電技術之間的動態頻譜共享之技術。
揭示與動態頻譜共享有關之技術。在一些實施例中,一廣播基地台經組態以使用一特定頻帶將音訊及視訊資料無線廣播至多個廣播接收器裝置。在此等實施例中,該廣播基地台經組態以在一經排程時間間隔期間中止該特定頻帶中之廣播,以使得一或多個蜂巢式基地台能夠使用該特定頻帶來執行雙向封包交換無線資料通信。
在一些實施例中,一基地台(例如,一長期演進(LTE)基地台)經組態以使用一第一頻帶與一或多個行動裝置執行雙向封包交換通信。在此等實施例中,該基地台亦經組態以在一經排程時間間隔期間使用一第二頻帶與一或多個行動裝置執行雙向封包交換通信,其中該第二頻帶用於在除該經排程時間間隔外之一或多個時間間隔期間將音訊及視訊資料無線廣播至多個裝置。
在一些實施例中,該等所揭示之技術可允許蜂巢式通信與廣播通信之間的動態頻譜共享。在一些實施例中,一單一基地台經組態為一廣播基地台及一蜂巢式基地台兩者。
在一些實施例中,行動裝置經組態以在頻帶之間切換以便利用共享頻譜。在各種實施例中,行動裝置可經組態以在一對應無線電技術之消隱間隔期間斷電(在此期間可發生另一無線電技術在相同頻譜中之通信)。在各種實施例中,由蜂巢式基地台及/或廣播基地台傳輸之控制發信號可使得無線接收器裝置能夠在動態頻譜共享期間維持連接性。
12:外殼
14:顯示器
16:按鈕
18:揚聲器埠
100B:核心網路
102:基地台
102A:基地台
102B:基地台
106:使用者設備(UE)
106A:UE
106B:UE
106C:UE
108:外部網路
304:處理器
330:無線電
332:通信鏈
334:天線
340:記憶體管理單元(MMU)
350:唯讀記憶體(ROM)
360:記憶體
370:網路埠
400:系統單晶片(SOC)
402:處理器
404:顯示電路
406:記憶體
410:NAND快閃記憶體
420:連接器介面
430:無線通信電路
435:天線
440:記憶體管理單元(MMU)
460:顯示器
502:超訊框
504:有效負載區
506:非有效負載區
508:非有效負載區
602:蜂巢式無線電訊框
604:子訊框
606:時槽
610:實體廣播頻道(BCH)
702:前置碼
704:第一LTE子訊框
706:廣播超訊框持續時間
708:寬頻發信號欄位
910:廣播基地台102A無線廣播音訊及視訊資料至使用一特定頻帶之複數個廣播接收器
920:廣播基地台102A在一經排程時間間隔期間中止於特定頻帶上之廣播,以使得一或多個蜂巢式基地台(例如,蜂巢式基地台102B)能夠使用特定頻帶來執行雙向封包交換無線資料通信
1010:蜂巢式基地台102B使用一第一頻帶與一或多個行動裝置執行雙向封包交換通信
1020:蜂巢式基地台102B在一經排程時間間隔期間,使用一第二頻帶與一或多個行動裝置來執行通信
1110:一UE使用一第一頻帶與一基地台來執行雙向封包交換無線資料通信
1120:UE回應於自基地台接收控制發信號,在一經排程時間間隔期間使用一第二頻帶來執行雙向封包交換無線資料通信
圖1係繪示根據一些實施例之一使用者設備(UE)的一圖。
圖2係繪示根據一些實施例之包含一廣播基地台及一蜂巢式基地台之一例示性無線通信環境的一方塊圖。
圖3係繪示根據一些實施例之一例示性基地台的一方塊圖。
圖4係繪示根據一些實施例之一例示性UE的一方塊圖。
圖5係繪示根據一些實施例之一例示性廣播訊框的一圖。
圖6係繪示根據一些實施例之一例示性LTE無線電訊框的一
圖。
圖7係繪示根據一些實施例之用於LTE與廣播傳輸之間的頻譜共享之例示性控制發信號的一圖。
圖8係繪示根據一些實施例之用於頻譜共享之LTE及廣播傳輸之例示性消隱週期的一圖。
圖9係繪示根據一些實施例之用於操作一廣播基地台之一方法的一流程圖。
圖10係繪示根據一些實施例之用於操作一蜂巢式基地台之一方法的一流程圖。
圖11係繪示根據一些實施例之用於操作一UE之一方法的一流程圖。
圖12係繪示根據一些實施例之一實例ATSC 3.0實體層訊框的一圖。
圖13係繪示根據一些實施例之廣播訊框之實例連續傳輸的一圖。
圖14係繪示根據一些實施例之一實例不連續接收(DRX)循環的一圖。
圖15A至圖15B係繪示根據一些實施例之廣播訊框之間的實例間隙的示意圖。
圖16係繪示用於廣播訊框之間的蜂巢式通信之實例頻譜共享的一圖。
圖17係繪示根據一些實施例之某些廣播訊框之間的一較長間隙之一實例的一圖。
圖18係繪示根據一些實施例之實例功率移位至非干擾頻率的一圖。
圖19係繪示根據一些實施例之實例防護間隔及功率斜坡的一圖。
各種單元、電路或其他組件可描述或主張為「經組態以」執行一任務或若干任務。在此等背景下,「經組態以」係用於藉由指示單元/電路/組件包含在操作期間執行任務或若干任務之結構(例如,電路)而表示結構。因而,即使在指定單元/電路/組件當前並不處於操作(例如,並未開啟)時亦可說單元/電路/組件經組態以執行任務。與「經組態以」語言一起使用之單元/電路/組件包含硬體-例如,電路、儲存可執行以實施操作之程式指令之記憶體等。一單元/電路/組件係「經組態以」執行一或多個任務之敘述明確地意指並不對該單元/電路/組件援用35 U.S.C.§ 112(f)。
縮略語
在本發明中使用以下縮略詞。
3GPP:第三代合作夥伴計劃
5G:第五代
ABS:幾乎空白子訊框
ATSC:先進電視系統委員會
BS:基地台
CDMA:分碼多重存取
CRS:小區特定參考信號
DRX:不連續接收
EUTRA:演進通用陸地無線存取
FDD:分頻雙工
GSM:全球行動通信系統
LTE:長期演進
MAC:媒體存取控制
MBSFN:多播/廣播單頻網路
MHz:兆赫茲
MIB:主控資訊區塊
Msps:每秒百萬樣本
NR:新無線電
OFDM:正交分頻多工
PCFICH:實體控制格式指示符頻道
PDCCH:實體下行鏈路控制頻道
PHICH:實體混合ARQ指示符頻道
PLP:實體層管道
PMCH:實體多播頻道
PRS:定位參考信號
PSS:主同步信號
RF:射頻
RRC:無線電資源控制
SFN:系統訊框號碼
SIB:系統資訊區塊
SSS:次同步信號
TDD:分時雙工
TDM:分時多工
NGBP:下一代廣播平台
RAT:無線電存取技術
RX:接收
SIM:用戶身份模組
TX:傳輸
UE:使用者設備
UMTS:通用行動電信系統
術語
以下係用於本申請案中之術語之一詞彙:記憶體媒體--各種類型之記憶體裝置或儲存裝置之任何者。術語「記憶體媒體」旨在包含:一安裝媒體,例如一CD-ROM、軟碟或磁帶裝置;一電腦系統記憶體或隨機存取記憶體,諸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAM等等;一非揮發性記憶體,諸如一快閃記憶體;磁性媒體,例如一硬碟機或光學儲存器;暫存器或其他類似類型之記憶體元件等等。記憶體媒體亦可包含其他類型之記憶體或其組合。另外,記憶體媒體可位於其中執行程式之一第一電腦系統中,或可位於通過一網路(諸如網際網路)連接至第一電腦系統之一第二不同電腦系統中。在後一例項中,第二電腦系統可提供程式指令至第一電腦用於執行。術語「記憶體媒體」可包含可駐留於不同位置中(例如在通過一網路連接之不同電腦系統中)之兩個或更多個記憶體媒體。記憶體媒體
可儲存可由一或多個處理器執行之程式指令(例如,體現為電腦程式)。
載體媒體--上文所描述之一記憶體媒體及一實體傳輸媒體,諸如一匯流排、網路及/或傳送信號(諸如電、電磁或數位信號)之其他實體傳輸媒體。
電腦系統--各種類型之運算或處理系統之任何者,其包含一個人電腦系統(PC)、大型電腦系統、工作站、網路設備、網際網路設備、個人數位助理(PDA)、個人通信裝置、智慧型電話、電視系統、網格運算系統或其他裝置或裝置組合。一般而言,術語「電腦系統」可廣義界定為涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令之至少一處理器的任何裝置(或裝置組合)。
使用者設備(UE)(或「UE裝置」)--行動或可攜式且執行無線通信之各種類型之電腦系統或裝置之任何者。UE裝置之實例包含行動電話或智慧型電話(例如,基於iPhoneTM、AndroidTM之電話)、可攜式遊戲裝置(例如,Nintendo DSTM、PlayStation PortableTM、Gameboy AdvanceTM、iPhoneTM)、膝上型電腦、PDA、可攜式網際網路裝置、音樂播放機、資料儲存裝置、其他手持裝置以及可穿戴裝置,諸如手錶、頭戴式耳機、吊墜、耳機等。一般而言,術語「UE」或「UE裝置」可廣義地定義為涵蓋易於由一使用者運輸且能夠進行無線通信之任何電子、運算及/或電信裝置(或裝置之組合)。
基地台--術語「基地台」具有其一般含義之全部範圍,且至少包含安裝於一固定位置處且用於一無線電話系統或無線電系統之部分通信的一無線通信站。
處理元件--係指各種元件或元件之組合。處理元件包含
(例如):電路,諸如一ASIC(應用特定積體電路);個別處理器核心之部分或電路;整個處理器核心;個別處理器;可程式化硬體裝置(諸如一場可程式化閘陣列(FPGA));及/或包含多個處理器之系統之較大部分。
自動--係指在無需使用者輸入直接指定或執行一動作或操作之情況下由一電腦系統(例如由電腦系統執行之軟體)或裝置(例如電路、可程式化硬體元件、ASIC等等)執行動作或操作。因此,術語「自動」與由使用者手動執行或指定一操作(其中使用者提供輸入以直接執行操作)形成對比。可由使用者提供之輸入起始一自動程序,但使用者未指定(即,未「手動」執行)被「自動」執行之後續動作,其中使用者指定待執行之各動作。例如,一使用者藉由選擇各欄位且提供輸入指定資訊(例如,藉由鍵入資訊、選擇核取方塊、選項選擇等等)來填寫一電子表格係手動填寫表格,即使電腦系統必須回應於使用者動作而更新。表格可由電腦系統自動填寫,其中電腦系統(例如在電腦系統上執行之軟體)分析表格之欄位且在無需任何使用者輸入指定欄位之應答之情況下填寫表格。如上文所指示,使用者可調用表格之自動填寫,但不涉及表格之實際填寫(例如,使用者不手動指定欄位之應答,而是自動完成欄位之應答)。本說明書提供回應於使用者已採取之動作而自動執行操作之各種實例。
圖1--使用者設備
圖1繪示根據一些實施例之一實例使用者設備(UE)106。術語UE 106可為如上文定義之各種裝置之任何者。UE裝置106可包含可由各種材料之任何者建構之一外殼12。UE 106可具有一顯示器14,其可為併入電容性觸控電極之一觸控螢幕。顯示器14可基於各種顯示技術之任何者。UE 106之外殼12可含有或包括用於各種元件之任何者的開口,諸
如按鈕16、揚聲器埠18及其他元件(未展示),諸如一麥克風、資料埠及可行各種類型之按鈕,例如音量按鈕、鈴聲按鈕等。
UE 106可支援多種無線電存取技術(RAT)。例如,UE 106可經組態以使用各種RAT之任何者(諸如全球行動通信系統(GSM)、通用行動電信系統(UMTS)、分碼多重存取(CDMA)(例如,CDMA2000 1XRTT或其他CDMA無線電存取技術)、長期演進(LTE)、進階LTE(LTE-A)及/或其他RAT之兩者或兩者以上)通信。例如,UE 106可支援至少兩種無線電存取技術,諸如LTE及GSM。可根據需要支援各種不同或其他RAT。
在一些實施例中,UE 106亦經組態以接收可傳達音訊及/或視訊內容之廣播無線電傳輸。在其他實施例中,一UE 106可經組態以接收廣播無線電傳輸且可經組態以不與一基地台執行雙向通信(例如,UE 106可為一電視)。
圖2--通信系統及頻譜共享概述
圖2繪示包含多個通信系統之一例示性(及簡化)無線環境。在所繪示之實施例中,不同UE及廣播接收器經組態以經由一廣播網路及/或一封包交換蜂巢式網路通信。注意,圖2之系統僅係可行系統之一個實例,且可根據需要在各種系統之任何者中實施實施例。
如所展示,例示性無線通信系統包含基地台102A及102B,其等在一傳輸媒體上與表示為UE 106A至106C之一或多個使用者設備(UE)裝置通信。
蜂巢式基地台102B可為一基地台收發器(BTS)或小區位點,且可包含使得能夠與UE 106B及UE 106C無線通信之硬體。在所繪示
之實施例中,基地台102B亦經組態以與一核心網路100B通信。核心網路100B亦可耦合至一或多個外部網路(諸如外部網路108),其可包含網際網路、一公共交換電話網路(PSTN)及/或任何其他網路。因此,基地台102B可促進UE裝置106B與UE裝置106C之間及/或UE裝置106B及/或106C與網路100B及/或108之間的通信。
可將根據相同或不同RAT或蜂巢式通信標準操作之基地台102B及其他基地台提供為小區之一網路,其可經由一或多個無線電存取技術(RAT)在一廣泛地理區域上向UE 106B及/或UE 106C及類似裝置提供連續或幾乎連續之重疊服務。
廣播基地台102A可經組態以向複數個接收器(諸如UE 106A及106B)廣播多媒體內容(例如,用於TV傳輸之視訊及音訊內容)。在所繪示之實施例中,廣播基地台102A經組態以與外部網路108通信。在各個實施例中,廣播基地台102A亦經組態以與一或多個內部網路通信。
術語「廣播」係指針對一廣播區域中之接收裝置而非針對一特定裝置傳輸之一對多傳輸。進一步言之,廣播傳輸通常係單向的(自傳輸器至接收器)。在某些情況下,控制發信號(例如,評級資訊)可自接收器傳遞回一廣播傳輸器,但內容資料僅在一個方向上傳輸。相比而言,蜂巢式通信通常係雙向的。「蜂巢式」通信亦可涉及小區之間的交遞。例如,當UE 106C(及/或UE 106B)移出由蜂巢式基地台102B服務之小區時,其可經交遞至另一蜂巢式基地台(且該交遞可由網路處理,包含由基地台102B及另一蜂巢式基地台執行之操作)。相比而言,當一使用者自由一第一廣播基地台涵蓋之範圍移動至由一第二廣播基地台涵蓋之範圍時,其可交遞成自第二廣播基地台接收內容,但此等基地台無需促進交遞(例
如,其等僅繼續廣播且不關心一特定UE使用係哪個基地台)。
傳統上,使用不同於蜂巢式傳輸之頻率資源來執行廣播傳輸。然而,在一些實施例中,在此等不同類型之傳輸之間共享頻率資源。例如,在一些實施例中,廣播基地台102A經組態以在經排程時間間隔期間放棄一或多個頻帶以供蜂巢式基地台102B使用用於封包交換通信。
動態頻譜共享產生在網路之間用於明確協調以確保無縫終端使用者連接性的潛力。動態頻譜共享可為一廣播運營商提供手段以(例如)藉由根據各自網路運營商之間的明確書面協議暫時將其頻譜持有量之使用部分或全部放棄給一無線載波來獲得額外收入。熟悉基礎發信號協定之一可組態基地台可促進來自終端使用者裝置在一給定時間點尋求廣播或寬頻服務存取(或兩者)之不間斷連接。
在一些實施例中,由一廣播或蜂巢式基地台傳輸之控制發信號可允許終端使用者裝置維持完整發信號連接(其可消除網路攪動)、延長電池壽命(例如,藉由判定當一基地台不傳輸時何時保持一低功率模式)及/或主動管理涵蓋範圍偵測(例如,而非將頻譜共享週期視為點涵蓋範圍或一暫時網路中斷)。
在各個實施例中,可利用不同層級之協調。在一些實施例中,一廣播運營商可在一經排程時間週期內將其頻譜放棄給一蜂巢式運營商,而無至廣播接收器之中間發信號。在此等實施例中,在推遲週期之持續時間內,廣播網路係不可存取的,直至廣播服務恢復之前,其接收器才知道網路狀態。此可稱為單側推遲。在一些實施例中,蜂巢式運營商可週期性地消隱其傳輸,以使得廣播運營商能夠傳輸通知廣播接收器其休眠週期之控制發信號。此可向廣播接收器通知消隱週期,但可不允許其等繼續
接收廣播資料。此可稱為聯合推遲。在一些實施例中,廣播及蜂巢式提供者可完全協調並允許UE及廣播接收器維持至其等各自網路之不間斷連接。例如,用於廣播傳輸之控制發信號可包含足夠同步資訊以允許廣播接收器依作用中間隔(例如,在其期間傳輸蜂巢式資料之廣播消隱間隔之間的間隔)接收廣播內容。在一些實施例中,此可能涉及將蜂巢式同步及小區組態參數與廣播訊框參數疊加。
基地台102A及102B及UE 106A、106B及106C可經組態以使用各種RAT(亦稱為無線通信技術或電信標準)之任何者在傳輸媒體上通信,諸如LTE、下一代廣播平台(NGBP)、W-CDMA、TDS-CDMA及GSM,以及諸如UMTS、LTE-A、CDMA2000(例如,1xRTT、1xEV-DO、HRPD、eHRPD)、先進電視系統委員會(ATSC)標準、數位視訊廣播(DVB)等。
在本文中論述廣播及蜂巢式網路以促進圖解說明,但在其他實施例中,此等技術不意欲限制本發明之範疇且所揭示之頻譜共享技術可在各種類型之無線網路之任何者之間使用。
圖3--基地台
圖3繪示一基地台102之一例示性方塊圖。在一些實施例中,基地台102可為一廣播基地台(諸如圖2之基地台102A)及/或一蜂巢式基地台(諸如圖2之基地台102B)。注意,圖3之基地台僅僅係一可行基地台之一個實例。如所展示,基地台102可包含可執行用於基地台102之程式指令的處理器304。處理器304亦可耦合至記憶體管理單元(MMU)340,其可經組態以接收來自處理器304之位址且將彼等位址轉譯成記憶體(例如,記憶體360及唯讀記憶體(ROM)350)或其他電路或裝置中之位置。
基地台102可包含至少一個網路埠370。網路埠370可經組態以耦合至一電話網路且如上文所描述向複數個裝置(諸如UE裝置106)提供對電話網路之存取。在一些實施例中,網路埠370(或一額外網路埠)可耦合至一電視網路且經組態以接收用於廣播之內容。網路埠370(或一額外網路埠)亦可或可替代地經組態以耦合至一蜂巢式網路,例如,一蜂巢式服務提供者之一核心網路。核心網路可向複數個裝置(諸如UE裝置106)提供行動性相關服務及/或其他服務。在一些情況下,網路埠370可經由核心網路耦合至一電話網路及/或核心網路可提供一電話網路(例如,在由蜂巢式服務提供者服務之其他UE裝置106中)。
基地台102可包含至少一個天線334。至少一個天線334可經組態以作為一無線收發器操作且可進一步經組態以經由無線電330與UE裝置106通信。在所繪示之實施例中,天線334與無線電330經由通信鏈332通信。通信鏈332可為一接收鏈、一傳輸鏈或兩者。無線電330可經組態以經由各種RAT通信。
基地台102之處理器304可經組態以(例如)藉由執行儲存於一記憶體媒體(例如,一非暫時性電腦可讀記憶體媒體)上之程式指令來實施本文中所描述之方法之部分或全部。替代地,處理器304可經組態為一可程式化硬體元件(諸如一FPGA(場可程式化閘陣列))或一ASIC(應用特定積體電路)或其之一組合。
在一些實施例中,基地台102經組態以執行廣播及雙向封包交換通信兩者。在此等實施例中,例如,基地台102可包含多個無線電330、通信鏈332及/或天線334。在其他實施例中,所揭示之頻譜共享技術可由經組態以僅執行廣播傳輸或僅封包交換通信之不同基地台實施。
圖4--使用者設備(UE)
圖4繪示一UE 106之一實例簡化方塊圖。如所展示,UE 106可包含一系統單晶片(SOC)400,其可包含用於各種目的之部分。SOC 400可耦合至UE 106之各種其他電路。例如,UE 106可包含各種類型之記憶體(例如,包含NAND快閃記憶體410)、一連接器介面420(例如,用於耦合至一電腦系統、擴充座、充電站等)、顯示器460、無線通信電路430(諸如LTE、GSM、藍牙、WLAN及/或廣播等)。UE 106可進一步包括實施SIM(用戶身份模組)功能之一或多個智慧型卡。無線通信電路430可耦合至一或多個天線,諸如天線435。
如所展示,SOC 400可包含可執行針對UE 106之程式指令的處理器402及可執行圖形處理並向顯示器460提供顯示信號的顯示電路404。處理器402亦可耦合至記憶體管理單元(MMU)440,MMU 440可經組態以自處理器402接收位址並將彼等位址轉譯成記憶體(例如,記憶體406或NAND快閃記憶體410)中之位置及/或至其他電路或裝置,諸如顯示電路404、無線通信電路430、連接器介面420及/或顯示器460。MMU 440可經組態以執行記憶體保護及頁表轉譯或設定。在一些實施例中,MMU 440可經包含為處理器402之一部分。
在一些實施例中(未展示),UE 106經組態以(例如)自圖2之廣播基地台102A接收無線廣播。在此等實施例中,106可包含一廣播無線電接收器。在一些實施例中,UE 106經組態以在不同時間配量(time slice)期間使用不同頻帶及/或相同頻率資源同時接收廣播資料並執行封包交換蜂巢式通信(例如,LTE)。此可允許使用者在執行其他任務(諸如瀏覽網際網路(例如,以一分割畫面模式)、使用網頁應用程式或收聽串流音
訊)時觀看電視廣播。在其他實施例中,所揭示之技術可在具有經組態以廣播接收器之裝置或用於蜂巢式通信之裝置之系統中使用,但不能同時使用兩者。
UE裝置106之處理器402可經組態以(例如)藉由執行儲存於一記憶體媒體(例如,一非暫時性電腦可讀記憶體媒體)上之程式指令來實施本文中所描述之特徵之部分或全部。替代地(或另外),處理器402可經組態為一可程式化硬體元件,諸如一FPGA(場可程式化閘陣列),或為一ASIC(應用特定積體電路)。替代地(或另外),UE裝置106之處理器402結合其他組件400、404、406、410、420、430、435、440、460之一或多者可經組態以實施本文中所描述之特徵之部分或全部。
圖5--實例廣播訊框
圖5繪示根據一些實施例之一通用廣播超訊框結構502。在所繪示之實施例中,超訊框佔據一1秒持續時間,該持續時間與基礎訊框組態無關。在一些實施例中,此固定持續時間可促進與一蜂巢式網路傳輸層之協調。所繪示之超訊框502包含承載實際有效負載資料之一有效負載區504及可承載控制或其他發信號資訊之零個或更多個非有效負載區506及508。在所展示之實例中,分開之非有效負載區506及508由訊框502之開始及結束處之陰影區域指示。各區之相對時間長度(水平軸)及符號數可未經展示為在此實例圖中按比例繪製。
在一些實施例中,初始非有效負載區506用作為接收器裝置提供初始同步及訊框組態之一前置碼。在一些實施例中,對一特定前置碼之偵測可設定待藉由其偵測剩餘前置碼符號之上下文。例如,若基地台102A將其頻譜之一部分放棄給LTE,則其可將在廣播前置碼中用信號通
知之一分開之上下文指示為「私有」。在一些實施例中,其他欄位可向接收裝置指示各種資訊,例如,傳輸將佔據多長時間及信號之頻寬。例如,一廣播接收器裝置可使用此資訊來判定何時開始再次監測廣播資料。一蜂巢式裝置可使用此資訊來判定其可在一藉用頻帶中傳輸資料多長時間。在一些實施例中,廣播接收器經組態以忽略屬於除廣播裝置準備接收之服務上下文外的一服務上下文之超訊框。
圖6--例示性蜂巢式訊框
圖6繪示一例示性蜂巢式無線電訊框(在所繪示之實例中之一LTE訊框)。在所繪示之實施例中,一蜂巢式無線電訊框602包括多個子訊框604。在所繪示之實施例中,各子訊框之長度係1ms且由兩個0.5ms之時槽606組成。在各種實施例中,所繪示之訊框可用於雙向封包交換蜂巢式通信。
在所繪示之實施例中,將主同步信號PSS及次同步信號SSS插入時槽0及10中之子訊框0及5中。PSS可在兩個子訊框中被相同地傳輸。可在第二例項中每訊框修改SSS內容,其可使得UE能夠唯一地判定一10ms無線電訊框之開始。在一些實施例中,僅在一無線電訊框之第一子訊框中,一實體廣播頻道(BCH)610後續緊接著PSS及SSS。BCH可將訊框組態傳達至寬頻接收器。注意,在BCH之上下文中,術語「廣播」係指控制發信號,該控制發信號經均等地分配至一LTE小區內之接收器,且因此與由一廣播基地台分佈之廣播資料內容不同。
圖7--頻譜共享協調之例示性發信號結構
圖7繪示將通用發信號併入至一LTE訊框結構中。在各種實施例中,控制發信號可用於在其等期間指示頻帶將可用之時間間隔。在任
何給定訊框週期中,此可向廣播及寬頻接收器發出信號,如同頻譜資源之預期使用般。
在所繪示之實施例中,在對應於廣播超訊框持續時間706之開始的第一LTE子訊框704中傳輸一前置碼702。在一些實施例中,此可要求廣播超訊框與LTE訊框同步(例如,在一些實施例中,超訊框應與一LTE訊框同時開始)。自在前置碼間隔期間由各自網路傳輸廣播及蜂巢式控制發信號兩者的意義上而言,前置碼702可為一「混合」前置碼。在一些實施例中,可使用不同時間及/或頻率資源來傳輸此發信號以避免干擾。
在一些實施例中,前置碼702之廣播部分含有初始同步資訊加寬頻提供者希望在廣播小區中廣告之任何額外組態參數。在一些實施例中,依在一正常廣播模式下之方式發送第一廣播符號,其可確保穩健信號偵測。在所繪示之實施例中,根據需要修改自寬頻基地台傳輸之剩餘符號(例如,藉由在此等間隔期間消隱頻譜之至少一部分),以適應目的地為蜂巢式接收器之發信號欄位,例如PSS、SSS及BCH,儘管存在周圍廣播發信號,仍可啟用連續網路連接。
因此,在一些實施例中,與寬頻發信號欄位708重疊之廣播符號經刻槽(notched)以容納PSS、SSS及BCH。在一些實施例中,此等蜂巢式場標稱地以15kHz子載波間隔(1.080MHz)佔據圍繞中心載波之72個子載波。在此等實施例中,廣播基地台102A可將等效信號頻寬歸零以避免損害蜂巢式發信號欄位之完整性。
進一步言之,蜂巢式基地台102B可在子訊框零中暫停使用者資料之排程,因為其與廣播前置碼702重疊。用於使用者資料排程(在所
繪示之實施例中為第1/1000)之子訊框中的資料丟失相對於與廣播基地台102A共享頻譜之能力而言可為價格低廉的。正常蜂巢式資料排程可在子訊框零之後繼續超訊框持續時間之剩餘者。
在一些實施例中,一單一基地台(例如,經組態用於廣播及蜂巢式傳輸之一基地台)可經組態以傳輸整個前置碼702。進一步言之,在一些實施例中,一蜂巢式基地台可經組態以傳輸廣播控制發信號之一部分及/或反之亦然以促進排程。
LTE與NGBP之間的例示性頻譜共享
在一些實施例中,一可組態eNB經組態以藉由時間交錯兩個信號在相同頻譜中使用相似頻寬來傳輸NGBP(廣播)及EUTRA(演進通用陸地無線存取)(LTE,長期演進)(蜂巢式)信號兩者。若相同基地台(eNB、演進型節點B)正在傳輸兩個信號,則在NGBP與EUTRA信號之間維持正確時間對準可能相對簡單。在此等實施例中,一eNB可傳輸一單一信號,該信號之部分對應於NGBP波形,而該信號之其他部分對應於EUTRA波形。在其他實施例中(例如,其中將不同基地台組態為僅廣播或僅蜂巢式之實施例),時間對準可能需要不同網路之間的協調。
以下論述之實施例出於繪示性目的而利用NGBP及LTE,但在其他實施例中,類似技術可用於其他廣播及/或蜂巢式協定(諸如NGBP、GSM等)或可用於未廣播或本質上蜂巢式的協定。
在一些實施例中,MBSFN(多播/廣播單頻網路)子訊框可由蜂巢式網路使用用於消隱以將頻譜留給廣播傳輸。在此等實施例中,一EUTRA下行鏈路信號可組態有MBSFN子訊框。在FDD(分頻雙工)EUTRA系統中,各10ms EUTRA無線電訊框之子訊框1、2、3及6、7、8
可經組態為MBSFN子訊框。MBSFN子訊框可具有以下性質:僅需要在一1ms子訊框之前1個或2個OFDM(正交分頻多工)符號中傳輸一EUTRA信號,而剩餘13個或12個OFDM符號可分別留空而無信號正在傳輸。特定言之,不需要在屬於一MBSFN子訊框之MBSFN區之OFDM符號中傳輸EUTRA參考符號。此暗指在各MBSFN子訊框中可存在具有0.857ms(12個OFDM符號)或0.929ms(13個OFDM符號)之一時間長度的一空白區域。
假設針對NGBP信號之12.288Msps(每秒百萬個樣本)之一實例取樣率,具有此空白區域之MBSFN子訊框對應於在用於空白區域之MBSFN子訊框之空白區域中可供NGBP使用的長度分別為12或13個OFDM符號之大致10500或11400個樣本。(注意,此係一實例取樣率,且亦建議更高NGBP取樣率,且可依一動態方式選擇。)例如,此組取樣對於使用一4096 FFT(快速傅立葉變換)之兩個NGBP OFDM符號或使用一8192 FFT加上一適當大小之循環首碼的一個NGBP OFDM符號係足夠的。
一NGBP訊框可組態有多個分割區,其等可稱為實體分割區資料頻道(PPDCH)。在美國專利申請案第14/805,004號「Multi-Partition Radio Frames」中論述用於形成具有多個PPDCH之廣播訊框有效負載的例示性技術,該申請案於2015年7月21日申請,已作為美國專利案第9,438,459號發布且全文以引用的方式併入本文中。對於時間交錯之NGBP及EUTRA信號,一或多個PPDCH可經組態以在EUTRA MBSFN子訊框之空白區域期間承載NGBP資料,而一或多個空白PPDCH可經組態以對應於EUTRA信號之作用中部分。此等後者NGBP PPDCH可經組態使得
在彼等PPDCH期間(包含抑制任何NGBP參考符號)不傳輸NGBP信號,以免干擾EUTRA信號。在一些實施例中,廣播基地台102A經組態以通知NGBP接收器在空白分割區期間將不傳輸NGBP參考符號,且NGBP接收器在執行頻道估計時可考慮此資訊。
在各種實施例或情況下,可使用LTE分時雙工(TDD)無線電訊框、LTE分頻雙工(FDD)無線電訊框及/或其他類型之無線電訊框來實施所揭示之技術。取決於所使用之蜂巢式無線電訊框之組態,可在蜂巢式訊框之不同時間及/或頻率部分期間傳輸發信號資訊。
圖8係繪示根據一些實施例之在廣播傳輸與蜂巢式傳輸之間的一例示性時間交錯的一信號圖。此實例對NGBP使用12.288Msps之一取樣率,但可適當使用各種取樣率。注意,儘管圖8展示一特定頻帶,但在放棄所繪示之頻帶期間,廣播傳輸可在或可不在其他頻帶上繼續。
在所繪示之實例中,PPDCH 0、PPDCH 1及PPDCH 2承載NGBP廣播資料。在此實例中,此等PPDCH之各者經組態以使用4096之一FFT大小,其中一循環首碼長度係512個樣本。在所繪示之實施例中,此導致兩個連續OFDM符號之總共9216個樣本,其配合於一EUTRA MBSFN子訊框之空白區域。(替代地,對於9216個樣本之相同總長度,可使用8192之一FFT大小及1024個樣本之一循環首碼長度的一個OFDM符號。)在此實例中,PPDCH 0具有5ms之一週期以涵蓋MBSFN子訊框1及6,PPDCH 1具有5ms之一週期以涵蓋MBSFN子訊框2及7且PPDCH 2具有5ms之一週期以涵蓋MBSFN子訊框3及8。
在所繪示之實例中,PPDCH 3係一空白分割區,其對應於各MBSFN子訊框之初始部分(其承載一作用中EUTRA信號)。在相同時間
週期期間,一1ms EUTRA子訊框對應於12288個NGBP樣本。在此等樣本中,取決於所論述之實際子訊框索引,將9216分配至PPDCH 0、PPDCH 1或PPDCH 2。此留下用於PDDCH 3之3072個樣本,其可因此(例如)經組態以使用2048之一FFT大小及1024個樣本之一循環首碼長度的OFDM符號。PPDCH 3可具有1ms之一週期以涵蓋各子訊框之初始部分(在此實例中,亦包含前一個子訊框之最後部分之一小部分)。
在所繪示之實例中,PPDCH 4及5係對應於非MBSFN子訊框0、4、5及9之作用中EUTRA部分之空白分割區。此等兩個分割區可使用與資料承載分割區0、1、2相同之組態(即,具4096之一FFT大小及512個樣本之一循環首碼長度的兩個OFDM符號或具8192之一FFT大小及1024個樣本之一循環首碼長度及5ms之一週期的一個OFDM符號)。
在所繪示之實施例中,陰影區域代表對應波形之作用中傳輸,而非陰影區域代表對應波形之非作用中傳輸。如自該圖可見,NGBP信號之作用中部分(PPDCH 0、PPDCH 1及PPDCH 2)落於EUTRA信號之非作用中部分(EUTRA子訊框1、2、3及6、7、8之MBSFN部分)內(且反之亦然),因此兩個波形之間不存在衝突。
下表摘要說明對應於圖8之例示性NGBP PPDCH組態。
在一些實施例中,在一NGBP訊框中(例如,在其開始之一
前置碼中)傳輸之控制發信號可對應於多個LTE子訊框。例如,PFCCH(實體格式控制頻道)及PCCCH(實體內容控制頻道)之長度(該等兩者在'004專利申請案及對應'459專利案中論述)可能一起干擾若干EUTRA子訊框。然而,每NGBP訊框僅可發生一次,例如每秒一次。進一步言之,在一些實施例中,PFCCH及PCCCH位置與MBSFN子訊框時間對準以最小化對EUTRA使用者裝置之影響。在一些實施例中,蜂巢式基地台102B經組態以避免在與NGBP PFCCH及PCCCH之任何重疊週期期間排程至EUTRA裝置的傳輸,以便減少潛在信號衝突。最後,在一些實施例中,用於PFCCH之一特定前置碼值可用於向NGBP接收器發信號通知PCCCH格式係一特殊格式(例如,為避免干擾非MBSFN子訊框而具有一些時間間隙)而非一正常NGBP信號。
在其中一單一基地台經組態以傳輸EUTRA信號及NGBP信號兩者之實施例中,此等信號可以相同載波頻率佔據相同(或類似)頻寬,其可避免RF問題,諸如在在兩個信號之間交遞時,需要重新調諧無線電至一不同頻率。在其他實施例中,信號可佔據不同、重疊頻寬及/或使用不同載波頻率。
用於本地/區域廣播之例示性頻譜共享實施例
在一些實施例中,頻譜共享技術可用於在本地內容之廣播與區域內容之廣播之間共享頻譜(其中,區域內容係指意欲用於比本地內容更大之一區域的內容)。在一些實施例中,一單一基地台經組態以傳輸兩種類型之內容,且經組態以在一廣播訊框之一些分割區中傳輸本地內容且在一廣播訊框之其他分割區中傳輸區域內容。在此等實施例中,本地/區域內容亦可針對特定類型之裝置(例如,行動裝置、固定裝置等)。
在其他實施例中,一區域廣播基地台及一或多個本地廣播基地台可經組態以共享頻譜。例如,區域廣播基地台可經組態以消隱對應於一或多個本地基地台之傳輸的分割區。在此等實施例中,基地台可通信以協調廣播訊框之同步及/或組態哪個基地台在哪個間隔期間傳輸或消隱。
在一些實施例中,可將用於相同頻帶中之頻譜之時間配量分配至:本地廣播內容、區域廣播內容及雙向封包交換通信。
頻譜共享之例示性協調方案
在一些實施例中,可使用一交換機來分配頻譜,在該交換機上,廣播提供者可列出其等願意放棄之頻譜其等且蜂巢式提供者可購買所列出頻譜之使用。廣播提供者可列出其等願意放棄頻譜之特定時間百分比(例如,基於其等願意消隱之廣播訊框中分割區之大小),在其等期間其等願意放棄頻譜之特定間隔等。在一些實施例中,交換機亦可允許提供者協調訊框同步及哪些基地台經組態以在什麼時間間隔期間消隱之組態。
在一些實施例中,一集中式系統經組態以判定及指示頻譜共享組態,但未經組態以經由一交換機來這樣做。在一些實施例中,可依一分佈式方式做出關於如何共享頻譜之決定。例如,一廣播基地台可基於當前程式化判定其頻譜使用且將其放棄頻譜之能力通信至附近蜂巢式基地台。接著,附近基地台(例如,具有重疊涵蓋區域之站)可依一分散方式在其等當中協調頻譜共享參數。廣播基地台及/或蜂巢式基地台之間的此等通信可或可不無線執行。在一些實施例中,用於此等通信之欄位可經添加至蜂巢式及/或廣播訊框結構。
圖9至圖11--實例性方法
現轉至圖9,展示繪示用於操作一廣播基地台之一方法之一個例示性實施例的一流程圖。圖9中所展示之方法可與本文中所揭示之電腦電路、系統、裝置、元件或組件以及其他裝置之任何者結合使用。在各種實施例中,所展示之一些方法元件可依與所展示之順序不同之一順序同時執行,或可省略。亦可根據需要執行額外方法元件。
在910處,廣播基地台102A無線廣播音訊及視訊資料至使用一特定頻帶之複數個廣播接收器。在一些實施例中,此可為UHF頻帶之一部分,其範圍自470MHz至884MHz。在其他實施例中,可利用各種頻帶之任何者。
在920處,廣播基地台102A在一經排程時間間隔期間中止在特定頻帶上之廣播,以使得一或多個蜂巢式基地台(例如,蜂巢式基地台102B)能夠使用特定頻帶來執行雙向封包交換無線資料通信。在一些情況下,特定頻帶僅可為其中廣播基地台經組態以傳輸之頻譜之一部分,而在其他情況下,廣播基地台可放棄其整個頻譜。如圖8中所展示,在一些實施例中,經排程時間間隔可對應於一1ms LTE子訊框之一部分。
在一些實施例中,基地台經組態以在其他經排程時間間隔期間(例如在一特定LTE訊框之其他子訊框期間)在特定頻帶上傳輸。在一些實施例中,基地台經組態以向接收使用者裝置傳輸控制發信號且控制發信號指示在其等期間廣播基地台將消隱傳輸之時間間隔。
現轉至圖10,展示繪示用於操作一蜂巢式基地台之一方法之一個例示性實施例的一流程圖。圖10中所展示之方法可與本文中所揭示之電腦電路、系統、裝置、元件或組件以及其他裝置之任何者結合使用。在各種實施例中,所展示之一些方法元件可依與所展示之順序不同之一順
序同時執行,或可省略。亦可根據需要執行額外方法元件。
在1010處,蜂巢式基地台102B使用一第一頻帶與一或多個行動裝置執行雙向封包交換通信。該第一頻帶可為分配至與基地台102B相關聯之用於蜂巢式通信之一蜂巢式提供者的一頻帶。
在1020處,蜂巢式基地台102B在一經排程時間間隔期間使用一第二頻帶與一或多個行動裝置執行通信。在所繪示之實施例中,第二頻帶用於在除經排程時間間隔外之一或多個時間間隔期間向複數個裝置無線廣播音訊及視訊資料。例如,第二頻帶可經分配至與廣播基地台102A相關聯之一廣播提供者。然而,寬頻提供者可同意在經排程時間間隔期間不使用其頻譜之至少一部分。在一些實施例中,蜂巢式基地台102B可包含經組態以使用不同第一頻帶及第二頻帶通信的多個無線電。蜂巢式基地台102B可通知UE在經排程時間間隔期間經由第二頻帶通信。
現轉至圖11,展示繪示用於操作一UE之一方法之一個例示性實施例的一流程圖。圖11中所展示之方法可與本文中所揭示之電腦電路、系統、裝置、元件或組件以及其他裝置之任何者結合使用。在各種實施例中,所展示之一些方法元件可依與所展示之順序不同之一順序同時執行,或可省略。亦可根據需要執行額外方法元件。
在1110處,一UE使用一第一頻帶與一基地台執行雙向封包交換無線資料通信。在一些實施例中,此可在一蜂巢式頻帶內執行,該蜂巢式頻帶可因國家而異,但通常在700MHz與3600MHz之間的10MHz至100MHz之頻帶中指定。
在1120處,UE回應於自基地台接收控制發信號,在一經排程時間間隔期間使用一第二頻帶執行雙向封包交換無線資料通信。在所
繪示之實施例中,第二頻帶用於在除經排程時間間隔外之一或多個時間間隔期間向複數個裝置無線廣播音訊及視訊資料。此可允許UE使用通常為廣播傳輸保留之頻帶來通信,其相對於在一擁擠頻帶中通信可增加資料速率、降低功耗、增加電池壽命等。
實例ATSC 3.0實體層訊框及實例蜂巢式標準之概述
圖12展示一ATSC 3.0實體層訊框之一概述。此處出於圖解說明之目的論述ATSC 3.0訊框,但並不意欲限制本發明之範疇。類似技術可應用於各種廣播標準之任何者之實體層訊框。
在先進電視系統委員會之「ATSC Standard:Physical Layer Protocol」文件A/322:2017,2017年6月6日(下文簡稱「A/322」)之章節7.2.2.1中描述ATSC 3.0訊框之細節。如可見,各實體層訊框在訊框之開始處包含一引導(bootstrap)部分,後續緊接著其後係含有控制發信號資訊之一前置碼部分,且接著係含有呈實體層管道(PLP)之形式之實際有效負載資料的一或多個子訊框。
一典型ATSC 3.0廣播波形包含一起在相同RF頻道中分時多工之多個實體層訊框。圖13展示實體層訊框之此一個分時多工的一實例。
ATSC 3.0實體層訊框係時間對準或符號對準。時間對準訊框具有對應於5ms之一整數倍之在自50ms至5s(含)之範圍中的一總長度。符號對準訊框通常具有不為一整數毫秒之一訊框長度,其中一符號對準訊框之總訊框長度等於引導及包括前置碼及訊框之子訊框部分之OFDM符號的長度之和。可以樣本為單位來量測一符號對準訊框之長度,其中取樣率取決於ATSC 3.0波形之經組態系統頻寬,如ATSC 3.0取樣率作為系
統頻寬之一函數的下表中所展示
一ATSC 3.0實體層訊框總是以一引導開始,該引導充當至實體層訊框之入口點。即,一ATSC 3.0接收器將搜尋一引導以識別並與一ATSC 3.0實體層訊框之開始同步。
引導具有一非常獨特之結構,該結構允許其由一接收者輕鬆識別。引導亦承載少量非常穩健之發信號欄位以指示一接收器可用以開始解碼實體層訊框之剩餘者的初始資訊。
引導發信號欄位之一者係min_time_to_next,其指示一時間窗,在該時間窗期間將出現相同版本之下一個引導,如先進電視系統委員會「ATSC Standard:A/321,System Discovery and Signaling」,文件A/321:2016,2016年3月23日(下文簡稱「A/321」)之章節6.1.1.1中所論述。一ATSC 3.0接收器可使用此資訊,可選地一起使用對應實體層訊框之長度來判定何時搜尋指示下一個感興趣之實體層訊框開始的引導。
EUTRA(LTE)在此處用作一實例無線通信系統或無線電存取技術(RAT)。例如,在3GPP TS 36.300,「EUTRA:Overall description」,V15.3.0(2018-09)(「36.300」)中論述此RAT。本文中對EUTRA之論述並不意欲限制本發明之範疇。例如,此處所揭示之技術亦可應用於各種其他無線系統,諸如3GPP 5G NR。在3GPP TS 38.300,「NR and NG-RAN Overall Description」,V15.3.1(2018-10)中論述實例5G NR參數。
EUTRA訊框具有10ms之一時間長度且由十個子訊框組
成,各子訊框具有1ms之一時間長度,如3GPP TS 36.211,「EUTRA:Physical channels and modulation」,V15.3.0(2018-09)(「36.211」)之章節4中所描述。各訊框使用一系統訊框號碼(SFN)索引,其範圍自0至1023(含)。因此,一完整SFN循環對應於10.24秒之一時間週期。
一EUTRA手機(或UE(使用者設備))可經指示以為一給定子訊框傳輸資料,接收資料或兩者。類似地,一EUTRA基地台(BS)可為一特定子訊框傳輸資料,接收資料或兩者。另外,對於一或多個子訊框保持空閒(即,無傳輸或接收)對於UE及BS兩者亦係可行的,要理解,在上行鏈路(UE至BS)方向或下行鏈路(BS至UE)方向中之資料傳輸之排程係在BS之控制下。在其他蜂巢式標準中,除了或代替子訊框,可指示UE以其他細微度傳輸,接收或保持空閒。
在3GPP TS 36.321,「EUTRA:Medium Access Control(MAC)protocol specification」,V15.3.0(2018-09)(「36.321」)之章節5.7中指定EUTRA之不連續接收(DRX)操作。在一些實施例中,DRX允許一UE在一特定時間週期內停止監測實體下行鏈路控制頻道(PDCCH),其可實質上允許一UE在此時間量內停用接收及傳輸。DRX通常用作電池供電之UE的一節能措施。
以其最簡單形式,一DRX循環對應於一特定時間長度,其經劃分成作用中時間(當一UE可正在主動地接收及/或傳輸時)及非作用中時間(當UE不主動地接收或傳輸時)。
數個不同UE特定之計時器控制何時將一UE視為處於作用中時間(及相比而言,何時將該UE視為處於非作用中時間)。此等計時器可在一每UE之基礎上組態且可非常精確地經組態以控制作用中時間持續
時間。另外,可將一DRX命令MAC控制元件(在36.321之章節6.1.3.3中所論述)發送至一UE以指示UE停止某些與DRX相關之計時器,其通常導致UE立即進入非作用中時間。
圖14展示一UE處之DRX活動之一實例,其中DRX循環長度係40個子訊框(40ms)且DRX循環之作用中時間係10個子訊框(10ms)。因此,此DRX週期之非作用中時間之長度係30ms。
可將一特定EUTRA載波上之各作用中UE個別地組態為具有獨立於任何其他UE之組態(即,可將一特定UE組態為與另一UE之DRX參數相同或不同之DRX參數)之DRX參數的DRX操作。DRX參數包含(但不限於)DRX循環之長度、作用中時間量及一UE之DRX循環之特定起點(一特定子訊框)。
DRX循環時間長度可包含(但並不一定限於){10、20、32、40、64、80、128、160、256、320、512、640、1024、1280、2048、2560}ms。DRX開啟持續時間計時器值(其可控制作用中時間量)可包含(但並不一定限於){1、2、3、4、5、6、8、10、20、30、40、50、60、80、100、200}ms。可將DRX循環開始位移(即,當作用中時間開始時)設定為小於DRX循環長度之0與1(含)。(參考36.331之章節6.3.2中之MAC-MainConfig資訊元素。)
以下論述係關於用於在蜂巢式通信(諸如EUTRA通信)與廣播實體訊框(諸如ATSC 3.0訊框)之間共享頻譜的技術。
連續廣播訊框之間具有時間間隔的實例頻譜共享技術
在一些實施例中,所揭示之技術促進在多個無線電存取技術(RAT)之間的頻譜之動態共享。在動態共享之各種實施例中,共享RAT
之各者能夠足夠頻繁地傳輸(例如,至少每幾秒一次,且更較佳地每秒一次或多次)以支援近即時操作。近即時操作暗指可依對最終使用者透明之一方式支援許多應用程式,諸如視訊或音訊廣播、web瀏覽、電子郵件、串流、檔案下載等,但需要即時雙向通信(例如語音對話)之應用程式對於終端使用者可能無法依一充分令人滿意之方式運行。
由本發明所指之共享RF頻譜可源自參與RAT之任何者。例如,RF頻譜可最初已分配給ATSC 3.0使用,但可接著在一特定時間週期(或可能一無限時間週期)內在ATSC 3.0與EUTRA傳輸之間動態共享,接著最終恢復回至全時ATSC 3.0傳輸。類似地,RF頻譜可最初已分配給EUTRA使用,但接著在一特定時間週期(或可能一無限時間週期)內在EUTRA與ATSC 3.0傳輸之間動態共享,接著最終恢復回至全時EUTRA傳輸。ATSC 3.0及EUTRA傳輸之系統頻寬可彼此相同或可不同。在後者情況下,可在一更寬頻寬EUTRA RF頻道分配中傳輸一更窄頻寬ATSC 3.0信號,或可在一更寬頻寬ATSC 3.0 RF頻道分配中傳輸一更窄頻寬EUTRA信號。進一步言之,共享頻譜可用於(例如)使用載波聚合或頻道結合來增加分配至一特定RAT之其他頻譜。
多RAT傳輸之各者源自能夠根據對應RAT傳輸波形之一傳輸器。多RAT傳輸可源自不同傳輸器(例如,分開之ATSC 3.0及EUTRA傳輸器)及/或相同傳輸器(例如,能夠傳輸ATSC 3.0及EUTRA波形兩者之一傳輸器)。在分開之傳輸器之情況下,此等傳輸器可共同定位或可位於不同地理位置處。
類似地,在本發明之上下文中之接收器可自與所傳輸之波形相關聯的RAT之一或多者接收信號。例如,一接收器可僅接收傳輸信號
之ATSC 3.0部分、僅傳輸信號之EUTRA部分或傳輸信號之ATSC 3.0及EUTRA部分兩者。
在一些實施例中,以訊框之間的時間間隙來傳輸連續ATSC 3.0實體層訊框。如上文所論述,引導中之min_time_to_next發信號欄位指示相同版本之下一個引導位元於其中之一時間窗,但沒有明確要求該下一個引導將在時間窗內出現之位置,亦沒有要求時間窗經定位使得其包含當前實體層訊框之結尾。
圖15A展示在連續訊框之間具有一相對較小時間間隙之一系列ATSC 3.0實體層訊框的一實例,而圖15B展示在連續訊框之間具有一相對較大時間間隙之一系列ATSC 3.0實體層訊框的一實例。
使用一精心建構之節目廣播排程及對應實體層組態,可對正在廣播之資料(例如,視訊、音訊、字幕等)進行編碼且封包成時間間隔之實體層訊框,諸如圖15A及圖15B中所展示之訊框。在一些實施例中,接收器經組態以緩衝經解碼資料且根據指定時間點播放資料以便向終端使用者提供連續重播之外觀,而不管ATSC 3.0傳輸波形中之時間是否不連續。此可有利地提供重播,同時允許在訊框之間與另一RAT共享頻譜。
例如,圖16展示一技術,其中可在一組訊框(在所繪示之實例中,三個訊框)中之各廣播訊框之間發生蜂巢式傳輸(例如,在DRX作用中間隔期間)。在此實例中,ATSC 3.0傳輸可佔據6MHz之一系統頻寬(與北美之情況相同),其中EUTRA傳輸佔據5MHz之一頻寬。EUTRA傳輸可代表一分時雙工(TDD)系統或一分頻雙工(FDD)系統之下行鏈路或上行鏈路。
圖16展示由一時間間隙間隔開之個別單一連續ATSC 3.0實
體層訊框,在其中插入一EUTRA傳輸。注意,在一些實施例中,此圖僅係例示性的,且可在一時間間隙出現之前傳輸多個連續ATSC 3.0訊框。例如,在某些情況下,可在連續之兩個廣播訊框組之間或在連續之三個廣播訊框組之間排程間隙,同時仍保持近即時共享頻譜通信。在一些實施例中,可在具有不同大小之連續廣播訊框組之間排程間隙(例如,具有一間隙,接著一單一廣播訊框、間隙、兩個連續廣播訊框、間隙、一單一廣播訊框等)。同樣地,可在訊框序列中之不同點處排程廣播訊框之間的各種長度之間隙間隔。
可藉由用相同或類似DRX循環組態EUTRA小區中之所有作用中UE來管理圖16中所展示之繪示性EUTRA傳輸。如圖中所展示,EUTRA UE經組態以在連續ATSC 3.0訊框之間的一時間間隙開始處自DRX喚醒(且進入DRX作用中時間)且在相同時間間隙結束處進入DRX。依此方式,EUTRA UE不應期望在其中傳輸ATSC 3.0訊框之時間週期期間接收EUTRA傳輸。
一個例示性DRX組態將DRX循環長度設定為256ms且將DRX開啟持續時間計時器設定為100ms。藉由適當設定DRX循環開始位移(例如,為153)且使用150ms之一長度的一時間對準ATSC 3.0實體層訊框,可達成下表中所展示之ATSC 3.0及EUTRA傳輸之例示性分時多工。此處不強制使用一時間對準ATSC 3.0訊框;例如,可代替使用適當長度之一符號對準ATSC 3.0訊框。
傳統上,一EUTRA基地台在下行鏈路上規則及/或週期性地傳輸至少以下信號及實體頻道:主同步信號(PSS)、次同步信號(SSS)、實體控制格式指示符頻道(PCFICH)、實體混合ARQ指示符頻道(PHICH)、實體下行鏈路控制頻道(PDCCH)、小區特定之參考信號(CRS),及定位參考信號(PRS)。傳統上,在正常EUTRA操作期間,對於一或多個UE,於DRX非作用中時間期間,以上傳輸將繼續。
以下論述提供當不同RAT經分時多工至相同RF頻道中時,用於處理以上信號及實體頻道的技術。在一些實施例中,EUTRA基地台於其中發生ATSC 3.0傳輸之時間週期期間,繼續根據需要傳輸其規則傳輸之信號及實體頻道。若ATSC 3.0傳輸器之相對傳輸功率顯著大於EUTRA基地台之傳輸功率,則EUTRA傳輸將表現為對ATSC 3.0傳輸之少量干擾,其可藉由選擇一充分穩健ATSC 3.0組態來被消除。儘管存在一干擾ATSC 3.0傳輸,但碰巧處於作用中狀態之任何EUTRA UE可能夠偵測彼等EUTRA傳輸。
在其他實施例中,EUTRA基地台在其中發生ATSC 3.0傳輸之時間週期期間中止所有傳輸,包含任何規則傳輸之信號及實體頻道。依此方式,不會對作用中ATSC 3.0傳輸產生干擾。
為了使UE能夠利用與ATSC 3.0傳輸分時多工之一EUTRA載波,應存在一些可行方法,該方法允許一UE連接至該載波,記住在多工操作期間,EUTRA載波將僅在部分時間可用。以下論述假定與ATSC 3.0傳輸分時多工之EUTRA傳輸代表一TDD系統或一FDD系統之下行鏈路。
注意,36.331之章節11.2中之表11.2-1指定完成EUTRA中
數個不同RRC程序之預期時間,忽略由一隨機存取程序所致之任何延遲。一般而言,RRC連接重新組態(包含EUTRA內之一交遞)預期將在15ms至20ms內完成,取決於與支援隨機存取相關之系統組態,一隨機存取程序可能需要另一20ms至40ms。
一EUTRA小區廣播系統資訊,該資訊提供關於該小區之組態之參數及其他資料,其繼而允許一UE連接至該小區。例如,存在數個系統資訊區塊(SIB),其內容應在連接至對應小區之前由一UE知道。主控資訊區塊(MIB)提供一UE獲取系統資訊區塊1(SIB1)所需之資訊。MIB具有一固定廣播排程,具一40ms週期且在該40ms週期內每一10ms廣播一次MIB之不同冗餘版本。SIB1含有關於剩餘系統資訊區塊之廣播排程的資訊,以及其他參數值。SIB1具有一固定廣播排程,具一80ms週期且在該80ms週期內每一20ms廣播一次SIB1之不同冗餘版本。SIB2含有一UE移動至或已處於RRC_CONNECTED狀態中所需之剩餘資訊。SIB2具有一可組態廣播排程,該排程在SIB1中發信號。
在一些實施例中,一分時多工蜂巢式小區經組態以僅在DRX作用中時間期間廣播相關系統資訊區塊。在一些實施例中,小區經組態以根據所需排程規則廣播資料,而不管DRX作用中時間是否作用中。在後者情況下,ATSC 3.0傳輸期間之系統資訊傳輸可出現對ATSC 3.0傳輸之干擾。
在一些實施例中,一蜂巢式網路經組態以排程系統資訊(諸如SIB2),使得其在DRX作用中時間週期中之早期出現,以便允許UE快速獲取SIB2。例如,此可允許UE在廣播訊框之間的間隔內連接。然而,注意,在EUTRA實例中,一UE可首先需要獲取MIB且接著SIB1,接著獲取
SIB2,因此系統資訊排程應考慮到此點以確保UE具有足夠時間來在相同DRX作用中時間週期內循序獲取此等三個資訊區塊。
在一些實施例中,網路經組態以將系統資訊修改週期設定為一較大值(例如,藉由為modificationPeriodCoeff及defaultPagingCycle組態較大值(參見36.331之章節6.3.2中之RadioResourceConfigCommon資訊元素))以增加可認為經獲取之系統資訊保持作用中之時間量。
在一些實施例中,取決於DRX作用中時間週期之實際時間長度,一UE可在一個DRX作用中時間週期期間在下一個DRX作用中時間週期中啟始至EUTRA基地台之一連接之前獲取分時多工EUTRA載波的系統資訊。
當一EUTRA UE嘗試連接至一小區時,需要一定時間量以執行任務(諸如一隨機存取程序)(其可需要多次嘗試來傳輸一隨機存取前置碼),請求來自控制基地台之一連接,接收來自基地台之組態資訊等。在一些實施例中,在連續ATSC 3.0訊框之間提供一足夠時間量,使得可在相同DRX作用中時間週期內執行所有此等任務。在此意義上,圖15B中所繪示之分時多工配置可優於圖15A中所繪示之配置,因為前者提供一較長連續時間週期,在其期間EUTRA係作用中的。
取決於一UE何時開始傳輸隨機存取前置碼以啟始一連接,若正在傳輸一ATSC 3.0訊框,則該UE可能暫時不能接收一隨機存取回應。因此,在一些實施例中,用於隨機存取前置碼傳輸嘗試之最大允許次數之一參數(在一UE判定一隨機存取程序已失敗之前)經設定為一大值。此可允許一UE在一第一DRX作用中時間週期之末尾開始一隨機存取程序,在非作用中時間週期期間繼續傳輸隨機存取前置碼(在該時間期間
ATSC 3.0傳輸係作用中的且因此UE將不接收一隨機存取回應),且接著在接下來之DRX作用中時間週期期間成功完成隨機存取程序。
另外,EUTRA基地台可在偵測到經判定為受分時多工潛在影響之一隨機存取前置碼時,努力盡可能快地提供隨機存取回應以最小化隨機存取程序期間的周轉時間。
在一些實施例中,在兩個連續ATSC 3.0訊框之間週期性地插入一較大時間間隙以便在該較長時間週期期間允許UE更多時間來連接至EUTRA小區。在圖17之實例中繪示此概念。如可見,已省略規則間隔開之ATSC 3.0訊框間隔之一者,藉此允許先前EUTRA傳輸在長度上等於兩個DRX作用中時間週期及一個ATSC 3.0訊框之一時間週期上延伸。此為UE在該間隔期間連接至EUTRA基地台提供一更長時間機會。可週期性地或根據一些其他排程插入此等間隔。
在一些實施例中,若一UE首先連接至另一EUTRA小區(源小區)或甚至一非EUTRA小區,且接著交遞至與ATSC 3.0傳輸分時多工之EUTRA載波(此處稱為TDM載波),則此可減少UE連接至TDM載波所需之時間。在連接至第一個EUTRA小區之後,UE將已處於RRC_CONNECTED狀態中,其消除請求與TDM載波之一RRC連接的需要。另外,可將TDM載波之系統資訊作為交遞訊息之部分供應至UE,其消除在連接至TDM載波之前自TDM載波獲取系統資訊的需求(儘管TDM載波之系統資訊仍需要在完成交遞後由UE驗證)。
若執行來自一不同EUTRA小區之一交遞以使UE進入TDM載波,則在一些實施例中,源小區經組態以適當地計時交遞訊息至UE之傳輸,使得在該載波之DRX作用中時間開始時UE開始其與TDM載波之連
接,藉此有利地增加在DRX作用中時間結束之前可用於完成交遞的時間量。
用於促進一UE連接至與ATSC 3.0傳輸分時多工之一EUTRA載波的以上技術可在對EUTRA規範要求最小改變或沒有改變之情況下工作。然而,對於此等UE,意識到EUTRA操作與其他無線傳輸分時多工可係有用的且因此EUTRA信號將在週期性間隔期間基本上消失。可能有必要將此包含於EUTRA規範中。替代地,可設計或修改可識別此操作模式並對其做出反應的UE。對於雙模式UE,此尤其可行,因為其可接收ATSC 3.0及EUTRA傳輸兩者,該等傳輸已在相同RF頻道內一起分時多工。在一些實施例中,此等UE經組態以接收用於一共同系統頻寬(代表經組態之ATSC 3.0及EUTRA系統頻寬之最大值)之一恆定RF樣本串流,且接著取決於當前時間週期是否代表一ATSC 3.0或EUTRA傳輸而相應地處理彼等RF樣本。
在一些實施例中,UE可在下行鏈路方向上與多個分量載波一起操作。即,UE能夠在兩個或兩個以上EUTRA載波上同時接收資料,其中各載波位於一分開之頻帶內。在此一多載波組態中,UE可在一個載波上接收控制發信號(例如,在PDCCH上),其中該控制發信號指示在已為該UE組態之多個載波之任何者上之UE的相關下行鏈路傳輸。承載針對UE之控制發信號之載波可稱為PCell(主小區),且亦已為UE組態之任何補充載波可稱為SCell(次小區)。
UE可首先在一第一頻帶中連接至一非分時多工EUTRA載波,接著其經組態為該UE之PCell。UE可接著另外經組態有一補充分時多工EUTRA載波作為一第二頻帶中之SCell。在一些實施例中,基地台可
僅在不發生ATSC 3.0傳輸之時間週期期間排程在TDM SCell載波上之至UE的SCell傳輸。在一些實施例中,在ATSC 3.0傳輸發生之時間週期期間,基地台可排程至UE之PCell傳輸而非SCell傳輸。在一些實施例中,UE可經組態以在ATSC 3.0傳輸發生之時間週期期間在SCell載波及/或PCell載波上進入DRX。
在圖15A及圖15B中所展示之實例ATSC 3.0傳輸之理想情況下,可見,在一實體層訊框開始時,傳輸信號中之RF功率將自零突然上升至全功率,且在一實體層訊框結束時自全功率突然下降至零。
在實踐中,傳輸功率之任何此等突然變化可致使非所要雜散RF發射,其可對其他無線信號造成干擾。對於大高功率ATSC 3.0傳輸器尤其如此,其中在傳輸波形中存在大量功率。在此等高功率情況下,若RF功率中此等突然波動存在,則實際上可損壞傳輸器之RF組件。以下論述呈現對此問題之至少兩個解決方案。
在一高功率ATSC 3.0傳輸器中,在當預期不存在ATSC 3.0實體層訊框之時間間隔期間,可能無法關閉RF傳輸功率。然而,在一些實施例中,傳輸器經組態以僅將RF功率引導至頻譜之某些部分,藉此使可用頻譜之剩餘者由蜂巢式傳輸佔據。依此方式,來自ATSC 3.0傳輸器之信號可對EUTRA傳輸器表現為頻率特定干擾,其中後者傳輸器經組態以在由ATSC 3.0傳輸器未佔據(或暫時騰空)之頻譜之部分中排程其傳輸。通常,如圖18之左側中所展示,跨一ATSC 3.0波形之頻譜之平均功率分佈將看似基本上係恆定的。在排程EUTRA傳輸之時間週期期間,來自ATSC 3.0傳輸器之廣播功率可使用EUTRA傳輸器將頻帶之中心部分指向可用頻譜之頻帶邊緣,如圖18之右側中所展示。圖18中之此ATSC 3.0
傳輸可並非為一作用中ATSC 3.0傳輸,但可代替地表示偽資料在屬於對應頻率間隔之OFDM載波上的傳輸。偽ATSC 3.0傳輸與EUTRA傳輸之間可存在一頻率間隙或頻率防護間隔以減輕對EUTRA傳輸之任何相鄰頻道干擾。注意,圖18僅係一實例且ATSC傳輸器可將其廣播功率引導至可用頻譜之其他部分。此可在一基於OFDM之系統(諸如ATSC 3.0(及EUTRA))中藉由以高於正常功率調變頻譜之部分中之OFDM載波而不調變(即,應用一零點、零或顯著減小功率)為EUTRA操作保存之頻譜之其他部分中的OFDM載波來完成。
在其他實施例中,一傳輸器(例如,一較低功率本地ATSC 3.0傳輸器)可能夠關閉其RF傳輸功率而不損壞RF電路及其他RF組件。然而,為了自滿功率變為零,此可花費一少量但非零時間,且反之亦然。因此,在一ATSC 3.0訊框之結束與一EUTRA傳輸之開始之間可留有一較小時間間隙或防護間隔以允許此過渡。可在一EUTRA傳輸之結束與一ATSC 3.0訊框之開始之間定位一類似防護週期。此防護週期可防止已經分時多工至相同RF頻譜中之一ATSC 3.0傳輸與一EUTRA傳輸之間的可行相互干擾。此繪示於圖19中。另外,當此等兩個傳輸源自不同傳輸器及/或源自不同地理位置時,一防護週期亦將減輕歸因於不同傳輸器之間的時間同步之任何可行位移而可能發生之任何相互干擾。
在圖19中,ATSC 3.0及EUTRA傳輸功率之斜坡經展示為非重疊。此僅係例示性的,且不同傳輸之減速週期及加速週期在時間上可或可不重疊。亦應注意,圖19(及本文中之各種圖解說明)中所展示之持續時間並不一定按比例繪製且在某些情況下出於繪示性目的已經放大。
通常期望EUTRA基地台具有比高功率ATSC 3.0傳輸器更
低之傳輸功率且因此開啟及關閉其等RF功率之問題應更少。特定言之,此動態傳輸功率開/關功能已存在於EUTRA功能(諸如TDD操作(例如36.211之章節4.2))、MBSFN子訊框(其中PMCH及MBSFN參考信號未在MBSFN子訊框之MBSFN區中傳輸(36.211之章節6.1及6.10.2))及幾乎空白子訊框(36.300之章節16.1.5)中。可相應地處理一EUTRA基地台處RF電源之開啟及關閉。
***
本發明中所描述之實施例可以各種形式之任何者實現。例如,一些實施例可經實現為一電腦實施方法、一電腦可讀記憶體媒體或一電腦系統。其他實施例可使用一或多個客製設計之硬體裝置(諸如ASIC)來實現。其他實施例可使用一或多個可程式化硬體元件(諸如FPGA)來實現。
在一些實施例中,一非暫時性電腦可讀記憶體媒體可經組態使得其儲存程式指令及/或資料,其中,若程式指令由一電腦系統執行,則該程式指令致使電腦系統執行一方法,例如,本文中所描述之方法實施例之任何者,或本文中所描述之方法實施例之任何組合,或本文中所描述之方法實施例之任何者之任何子集,或此等子集之任何組合。
在一些實施例中,一裝置(例如,一UE、一廣播接收器或一基地台)可經組態以包含一處理器(或一組處理器)及一記憶體媒體,其中該記憶體媒體儲存程式指令,其中處理器經組態以自記憶體媒體讀取並執行程式指令,其中程式指令係可執行以實施本文中所描述之各種方法實施例之任何者(或本文中所描述之方法實施例之任何組合或本文中所描述之方法實施例之任何者之任何子集或此等子集之任何組合)。處理器(例
如)可為一中央處理單元(CPU)或一數位信號處理器(DSP)。該裝置可依各種形式之任何者來實現。
儘管已非常詳細地描述上文實施例,但一旦充分瞭解上文揭示內容,熟習此項技術者將明白許多變化及修改。意欲將以下申請專利範圍解釋為涵蓋所有此等變化及修改。
Claims (20)
- 一種用於無線通信之方法,其包括:由一廣播基地台使用一特定頻帶及一組三個或三個以上連續廣播訊框(broadcast frames),將一共同組音訊及視訊資料無線廣播至複數個廣播接收器裝置,其中該廣播基地台不接收來自該等廣播接收器裝置之任何者的內容資料;及基於廣播訊框之間的一或多個預定持續時間,中斷(discontinuing)該組廣播訊框中之該等廣播訊框之各者之間的廣播,以使得一或多個蜂巢式基地台能夠使用該特定頻帶來執行蜂巢式封包交換無線資料通信。
- 如請求項1之方法,進一步包括:在廣播訊框之間之一更長預定持續時間內週期性地中斷廣播。
- 如請求項1之方法,進一步包括:將傳輸功率引導至該特定頻帶之一或多個部分以達成該中斷。
- 如請求項1之方法,其中該中斷廣播包含:在一防護間隔期間降低廣播傳輸功率。
- 如請求項1之方法,其中該等持續時間中之至少一者足以使一蜂巢式裝置獲得系統資訊且連接至該一或多個蜂巢式基地台之一者。
- 一種用於無線通信之方法,其包括:由一基地台使用一特定頻帶與一或多個行動裝置來執行蜂巢式封包交換通信;及在自一廣播基地台之廣播訊框之經排程傳輸期間,由該基地台中斷使用該特定頻帶之通信,其中該執行該蜂巢式封包交換通信發生於一組三個或三個以上連續廣播訊框之各廣播訊框之間。
- 如請求項6之方法,進一步包括:在該等經排程廣播訊框之間的間隔期間,為一或多個使用者設備裝置排程作用中不連續接收間隔。
- 如請求項7之方法,進一步包括:僅在作用中不連續接收間隔期間傳輸一特定組系統資訊。
- 如請求項6之方法,進一步包括:在該等廣播訊框之一者之一經排程結束後之一臨限值時間間隔內,傳輸一特定組系統資訊。
- 如請求項6之方法,進一步包括:在該等廣播訊框之一者之一經排程結束後之一臨限值時間間隔內,對至該基地台之一交遞計時。
- 如請求項6之方法,其中該中斷包含:中斷該特定頻帶中之規則傳輸 信號的傳輸。
- 如請求項6之方法,進一步包括:使用另一頻帶作為一主載波來執行與該一或多個行動裝置之至少一者的蜂巢式封包交換通信,其中該特定頻帶係一副載波。
- 如請求項12之方法,進一步包括:經由該主載波,傳輸用於該副載波之控制發信號。
- 一種無線通信設備,其包括:一或多個處理元件,其經組態以:使用一特定頻帶來接收及解碼來自一廣播基地台之一組廣播訊框中的複數個連續廣播訊框,以判定廣播音訊及視訊資料;及在該組廣播訊框中之該等廣播訊框之各者之間的預定時間間隔期間,使用該特定頻帶來執行與一或多個蜂巢式基地台的蜂巢式封包交換通信。
- 如請求項14之無線通信設備,其中該設備經組態以在該等廣播訊框之兩者之間之一較長預定時間間隔期間,嘗試連接至該一或多個蜂巢式基地台之至少一者。
- 如請求項14之無線通信設備,其中該設備經組態以基於該等廣播訊框之引導部分來自動判定該等預定時間間隔。
- 如請求項14之無線通信設備,其中該等預定時間間隔之至少一者足以使一蜂巢式裝置獲得系統資訊且連接至該一或多個蜂巢式基地台之一者。
- 如請求項14之無線通信設備,其中該設備經組態以在該等廣播訊框之間的該等預定時間間隔期間,將作用中不連續接收間隔用於蜂巢式通信。
- 如請求項14之無線通信設備,其中該設備進一步經組態以使用另一頻帶作為一主載波來執行與一或多個蜂巢式基地台的蜂巢式封包交換通信,其中該特定頻帶係用作一副載波。
- 如請求項14之無線通信設備,其中該設備進一步經組態以經由該主載波來接收用於該副載波之控制發信號。
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