无线通信系统中的信标编码的制作方法

文档序号:7679634阅读:324来源:国知局
专利名称:无线通信系统中的信标编码的制作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2006年10月19日提交的题为“BEACON CODING SCHEME(信标编码方案)”的美国临时专利申请S/N.60/862,185、于2006年10月26日提交的题为“CODE FOR BEACONS IN A WIRELESS COMMUNICAION SYSTEM(无线通信系统中用于信标的代码)”的美国临时专利申请S/N.60/863,123、于2006年12月5日提交的题为“BEACONS IN A WIRELESS COMMUNICATIONSYSTEM(无线通信系统中的信标)”的美国临时专利申请S/N.60/868,658、以及于2007年1月1日提交的题为“BEACONS IN A WIRELESS COMMUNICATIONSYSTEM(无线通信系统中的信标)”美国临时专利申请S/N.60/883,541的权益。上述申请的全部内容通过援引纳入于此。
背景 I.领域 以下描述一般涉及无线通信,尤其涉及在无线通信系统中编码信标码元以对其进行更高效率的解码和求解。
II.背景 无线通信系统被广泛部署以提供诸如举例而言语音、数据等各种类型的通信内容。典型的无线通信系统可以是能够通过共享可用的系统资源(例如,带宽、发射功率、…)来支持与多用户通信的多址系统。此类多址系统的示例可以包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统等。
一般地,无线多址通信系统可以同时支持多个移动设备的通信。每一个移动设备可以经由前向和反向链路上的传输与一个或更多个基站通信。前向链路(或下行链路)是指从基站至移动设备的通信链路,而反向链路(或上行链路)是指从移动设备至基站的通信链路。进一步,移动设备与基站之间的通信可以经由单输入单输出(SISO)系统、多输入单输出(MISO)系统、多输入多输出(MIMO)系统等来建立。
MIMO系统通常采用多个(NT个)发射天线和多个(NR个)接收天线来进行数据传输。在一个示例中,这些天线可以涉及基站(例如接入点)和移动设备(例如,接入终端)两者,其中基站可以提供至这些移动设备的通信信道。基站可以发射信标信号以供移动设备在尝试标识基站和/或其传输载波或扇区时进行解读。在超帧中的给定时间处发送信标码元,由此当处于射程内的扇区的数目增大到超过可用副载波的数目时让步于信标冲突。此外,随着期望在信标中传送更多信息以及随着给定区域中的发射方设备数目的增大,移动设备会变得有超载的信标消息要解码并且可能经常丢弃其不能处理的消息。
概述 下文呈现一个或多个实施例的简化概述以提供对这些实施例的基本理解。此概述不是所有构想到的实施例的详尽综览,并且既非旨在指认出所有实施例的关键性或决定性要素亦非试图界定任意或所有实施例的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个实施例的一些概念以作为稍后给出的更加具体的说明之序。
根据一个或多个实施例及其相应的公开,结合促进编码由基站或其扇区发送的信标消息描述了各个方面。具体而言,信标消息可被编码成在域上满足某些条件或约束的多个信标码元,以允许在给定不完整的码元集的情况下高效率地解码这些码元,以及高效率并准确地解决冲突码元和时间/频率偏移。
根据相关方面,本文中描述了便于将信标消息作为多个信标码元来传送的方法。该方法可包括将信标消息编码成多个信标码元以使得可利用该信标消息当中少于总数的数个码元来确定该信标消息的其余码元。该方法还可以包括在所指派的码元周期中在相应各副载波上传送多个信标码元。
另一方面涉及无线通信装置。该无线通信装置可包括至少一个处理器,其配置成将信标消息编码成多个信标码元以使得一旦解出该信标消息当中少于总数的数个码元,该信标消息就变成确定性的。该无线通信装置还可以包括耦合于至少一个处理器的存储器。
另一方面涉及一种编码并传送信标消息的信标码元的无线通信装置。该无线通信装置可包括用于初始化信标消息的装置和用于根据编码方案将信标消息编码成多个信标码元的装置,其中该编码方案可从少于码元总数的一部分码元解出。此外,该无线通信装置可以包括用于在周期性时隙中在对应副载波上传送信标码元的装置。
又一方面涉及计算机程序产品,其可具有包括用于致使至少一台计算机用关于信标消息的发射机的信息来初始化信标消息的代码的计算机可读介质。该代码还可致使至少一台计算机将信标消息编码成要在副载波上发送出去的指示信息的多个信标码元的代码,这些信标码元是根据编码方案来选取的,其中该信标消息可通过获得这些信标码元的一部分来解码。而且,该代码可致使至少一台计算机在所确定的码元周期中在副载波上传送这些信标码元。
根据另一方面,一种无线通信系统中的装置可包括处理器,其被配置成根据多个可用位置将信标消息编码成多个信标码元位置,将这些可用位置与域相关以使得通过在该域上满足线性约束,接收这些信标码元位置的一部分就可使该信标消息的其余部分成为确定性的,以及传送这些信标码元。另外,该装置可包括耦合至处理器的存储器。
根据进一步方面,也描述了一种用于接收用来解码信标消息的一部分信标码元的方法。该方法可包括接收信标的经编码信标码元的部分子集,这些经编码信标码元的副载波位置在与可用于信标码元的副载波位置的总数相关的域上满足线性约束。此外,该方法可包括至少部分地基于这些经编码信标码元的副载波位置以及对线性约束的所得解来确定关于这些经编码信标码元的信息。
另一方面涉及无线通信装置。该无线通信装置可包括至少一个处理器,其被配置成接收信标消息的经编码信标码元的子集,其中经编码信标码元的副载波位置在与可用于信标码元的副载波位置的总数相关的域上满足线性约束。该无线通信装置还可以包括耦合于至少一个处理器的存储器。
又一方面涉及用于基于收到信标码元的子集来确定信标消息的无线通信装置。该装置可包括用于接收单条信标消息中少于该信标消息中的信标码元总数的数个信标码元的装置。该装置还可以包括用于基于收到信标码元的副载波位置在与可用于该信标消息的副载波总数相关的域上满足线性约束的装置。该装置可进一步包括用于基于该线性约束来确定信标消息中的其余信标码元的装置。
又一方面涉及计算机程序产品,其可具有包括用于致使至少一台计算机接收与信标消息相关的信标码元广播的不完整集合的代码的计算机可读介质,这些信标码元在与可用于传送这些信标码元广播的副载波相关的域上满足线性约束。该代码还可致使至少一台计算机关于该信标码元广播的不完整集合求解该线性约束以确定信标消息中的其余信标码元。
根据另一方面,可以在无线通信系统中提供一种装置,其包括配置成接收与信标消息相关的信标码元的不完整集合的处理器。该处理器还可被配置成基于利用接收到的信标码元在域上满足线性约束来确定信标消息的其余信标码元,并解码该信标消息以辨别关于其发射方扇区的信息。此外,该装置可包括耦合至处理器的存储器。
为了实现前述以及相关目的,一个或多个实施例包括随后完整描述的以及在权利要求中具体指出的特征。以下说明和所附插图详细阐述了这一个或多个实施例的某些说明性方面。但是,这些方面仅仅是其中可采用各个实施例的原理的各种方式中的若干种,并且所描述的实施例旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。
附图简要描述

图1是根据本文中所阐述的各方面的无线通信系统的图解。
图2是用于在无线通信环境中采用的示例通信装置的图解。
图3是实现发射经编码方案编码的信标码元的示例无线通信系统的图解。
图4是在无线通信系统中使用的示例超帧和码元周期的图解。
图5是在无线通信系统中关于同步度量使用的示例群集信标码元周期的图解。
图6是示例无线通信网络的图解。
图7是便于发射使用编码方案编码的信标消息的示例方法的图解。
图8是便于接收经编码的信标码元以解码信标消息的示例方法的图解。
图9便于接收不同信标副载波上的信标码元的示例移动设备的图解。
图10是便于广播使用编码方案编码的信标码元的示例系统的图解。
图11是可与本文中描述的各种系统和方法联用的示例无线网络环境的图解。
图12是发射经编码的信标码元的信标消息的示例系统的图解。
图13是接收经编码信标码元的不完整集合以解码信标消息的示例系统的图解。
详细描述 现参考附图描述各实施例,其中贯穿附图用相似的附图标记来指示相似的元件。在以下说明中,为便于解释,阐述了众多的具体细节以图提供对一个或多个实施例的透彻理解。但是显而易见的是,没有这些具体细节也可实践此类实施例。在其他实例中,公知的结构和设备以框图形式示出以便于描述一个或多个实施例。
如在本申请中所使用的,术语“组件”、“模块”、“系统”等旨在指示计算机相关实体,或者硬件、固件、软硬件组合、软件,或执行中的软件。例如,组件可以是,但并不限于是在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序、和/或计算机。作为说明,在计算设备上运行的应用和该计算设备两者皆可以是组件。一个或多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内,且组件可局部化在一台计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。此外,这些组件可从其上存储着各种数据结构的各种计算机可读介质来执行。各组件可借助于本地和/或远程进程来通信,诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如,来自借助于该信号与本地系统、分布式系统中的另一组件进行交互、和/或在诸如因特网等网络上与其他系统进行交互的一个组件的数据)来进行此通信。
此外,本文中结合移动设备来描述各种实施例。移动设备也可被称为系统、订户单元、订户站、移动站、移动台、远程站、远程终端、接入终端、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户设备、或用户装备(UE)。移动设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持式设备、计算设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。此外,本文中结合基站来描述各种实施例。基站可用于与移动设备进行通信,并且也可以被称为接入点、B节点、或其他某种术语。
此外,本文中所描述的各个方面或特征可实现为使用标准编程和/或工程技术的方法、装置、或制品。如在本文中使用的术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载体、或媒介获访的计算机程序。例如,计算机可读介质可包括,但不限于,磁性存储设备(例如硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)、智能卡、以及闪存设备(例如EPROM、记忆卡、记忆棒、钥匙型驱动器等)。另外,本文中描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其他机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括,但不限于,无线信道以及能够存储、包含、和/或携带指令和/或数据的各种其他介质。
现参考图1,根据本文中所呈现的各种实施例图解无线通信系统100。系统100包括可具有多个天线群的基站102。例如,一个天线群可以包括天线104和106,另一个群可以包括天线108和110,而又一个群可以包括天线112和114。为每一天线群示出2个天线;然而,每一群可以利用更多或更少天线。基站102还可以包括发射机链和接收机链,其各自又可以包括与信号发射和接收相关联的多个组件(例如,处理器、调制器、多路复用器、解调器、分用器、天线等),如本领域技术人员将领会的。
基站102可以与诸如移动设备116和移动设备122之类的一个或多个移动设备通信;然而应领会,基站102基本上可以与任何数目的类似于移动设备116和122的移动设备通信。移动设备116和122可以是例如蜂窝电话、智能电话、膝上型设备、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线电、全球定位系统、PDA、和/或任何其他适于在无线通信系统100上通信的设备。如所描绘的,移动设备116与天线112和114正处于通信,在此天线112和114在前向链路118上向移动设备116传送信息,并在反向链路120上从移动设备116接收信息。而且,移动设备122与天线104和106正处于通信,在此天线104和106在前向链路124上向移动设备122传送信息,并在反向链路126上从移动设备122接收信息。在频分双工(FDD)系统中,例如,前向链路118可以利用与反向链路120所使用的不同的频带,以及前向链路124可以采用与反向链路126所采用的不同的频带。进一步,在时分双工(TDD)系统中,前向链路118和反向链路120可以利用共用频带,并且前向链路124和反向链路126可以利用共用频带。
每一群天线和/或它们被任命在其中通信的区域可以被称作基站102的扇区。例如,天线群被设计成与落在基站102所覆盖的区域的一扇区中的诸移动设备通信。在前向链路118和124上的通信中,基站102的发射天线可利用波束成形来提高移动设备116和122的前向链路118和124的信噪比。另外,与基站通过单个天线向其所有移动设备发射相比,在基站102利用波束成形来向随机分散在其相关联覆盖中各处的移动设备116和122发射时,处于相邻蜂窝小区中的移动设备会经受较少的干扰。
在一个示例中,基站102可以从每一天线104、106、108、110、112、和114、和/或天线群发送包括关于该天线和/或对应基站102的信息——诸如与这些天线和/或基站102相关联的标识信息和/或其他度量或一般信息——的信标消息或码字。信标消息或码字、或更一般性的信标是使用基本上全部可用的功率来发送以抵达具有低到高信噪比(SNR)的诸设备的信号;该信标消息或码字可包括标识信息以允许各不同设备能标识与该信标相关的扇区。该信标消息或码字可由按信标图案或序列发射的多个信标码元(其在一个示例中可为OFDM码元)来表示。信标图案由信标消息中为传达信息而发送的这多个信标码元来表示,并且在各种示例中可以是重复或无限图案。
根据一示例,移动设备116和122可以接收一个或多个信标码元并解码它们以辨别与天线、相关联扇区、基站102、和/或底层系统或网络相关的信息;在一个示例中,信标码元可以是移动设备116和122(诸如举例而言在通电或进入广播范围之际)能关于基站102或天线解读的首批信号之一。为此,可以发送信标码元以使得其能被移动设备116和122容易地标识。在一个示例中,信标码元可以代表整个信标码字,该信标码字可以是指示信息或图案的多个信标码元,其一部分在正确解码之前会需要。根据一示例,基站102可从给定天线104、106、108、110、112、和/或114通过在其单个副载波信道(或少量数目个信道)上发射基本上全部可用的功率来发送信标码元。移动设备116和/或122可以接收该信号并且对该信号执行快速傅立叶变换(FFT)或其他解码算法来确定一个信道与其他信道相比具有非常高的频率。移动设备116和/或122可以推断这是与给定天线、扇区、基站102、和/或底层网络或系统相关的信标码元,并相应地解读此码元。此外,移动设备116和122可以推断该信标码元是例如信标码字中所使用的码元集中的一个。
为便于与多个天线(如图所示)和/或多个基站(未图示)的可操作性,基站102可通过具有向射程内的移动设备116和122广播的相关联信标码来唯一性地标识其自身。信标码代表编码该信标消息的方式;此信息可允许该信标消息或其码元的接收机能预测关于该信标消息的细节,如本文中所描述的。信标码可以是每一超帧发送的单个码元,其中该码元在唯一性副载波上被广播。此外,信标码可以是每一周期在不同副载波上广播以表示信标码字或图案的多个此类码元,移动设备116和122可以从该信标码字或图案推导关于该信标码字的发射机的信息。在一示例中,要广播的码元、在其上广播的副载波、以及其次序可以在编码信标时指定并且可以至少部分地基于合需的信标消息和该码元的时间索引。
根据本文中所描述的各方面,信标码可以被设计成允许移动设备116和122通过广播信标就能快速地标识基站102,而无需接收信标码字的全部码元。此外,下文所描述的信标编码方案可允许移动设备116和122在接收到关于一个或多个发射机的多个码元的情况下能区分诸信标。而且,以下所公开的信标码可允许移动设备116和122能检测该设备中的频移并恰适地校正该偏移以如所发射那样解读这些信标码,以及允许移动设备116和122能读取和解码许多码元。就此,移动设备116和122可以通过增扩其能解读的信标的量来扩大其对要连接到的基站102的选择权。
转到图2,图解了用于在无线通信环境中采用的通信装置200。通信装置200可以是基站或其一部分、移动设备或其一部分、或发射一个或多个信标码元的基本上任何通信装置。通信装置200可包括将信标消息编码成一个或多个信标码元(诸如信标OFDM码元)的信标编码器204以及广播该信标码元或多个码元的发射机206。在一示例中,通信装置200可以编制信标消息并使用信标编码器204将此消息编码成与例如关于通信装置200的信息相关的一个或多个码元。在一示例中,该信标可以在同步或异步配置中被发送并且取决于该配置对于其标识可以具有不同性质。通信装置200可以指定时间间隔(以及在一示例中,持续指定时段)在发射机206上发射这些信标码元。就此,根据一示例,诸设备可以将此信标作为所发射的诸码元中的一个或多个来接收,并且辨别关于通信装置200的信息。
在一示例中,信标码元可以由发射机206发射长达给定时段,诸如在两个码元周期之间发射,以确保各设备即使在被不适当地定时或处于异步配置的情况下也能接收到整个码元。在接收到组成信标信号(例如,信标消息或码字)的多个信标码元后,该设备就能够自校正或调整其定时以在通信装置200作为其一部分的无线系统中通信。这样,这些信标信号可以具有该设备已知的一些性质。例如,在OFDM配置中,信标信号的码元可以在给定间隔(周期性的)和/或在每一超帧中(在一个或多个码元周期期间)发射。
根据一示例,可以为合需信标信号选取传达关于该信标或其发射机的信息的信标码元。可以选取、确定、或以其他方式提供这些码元以满足多种性质。该网络或系统中的移动设备或其他装置可以已知这些性质以有效地解读正被广播的各种信标信号。例如,通过解读和解码信标中必需数目的信标码元——其中该必需数目可以少于该信号中的码元总数,该设备就能标识发送该信号的通信装置200。例如,某一通信装置的周期为18的信标在解码例如8个连贯码元中的3个之后可以被完整解码并且对于一设备就变成确定性的。这将在以下更详细地描述。应领会,信标信号中的码元数目在一示例中可以是确定的并且被周期性发射,或者也可以是不定的。通信装置所发送的信标信号的、且设备已知的另一种性质可使设备能区分正并发地发射的两个或多个信标信号。使用以下描述的编码方案,通信装置200就可以发送信标以使得侦听到这多个信标的设备能接收来自每一信标的必需数目的码元并确定这些信标中的一个或多个的时间周期。该必需数目再次可以少于该信号中的码元总数,从而允许该设备能高效率地达成前述功能性。
根据又一示例,如本文中所示的,由信标编码器204用来编码通信装置200的信标消息的信标编码方案的性质可允许一个或更多个设备能校正有偏移的频率分量或定时分量。由于信标编码方案性质可以是移动设备已知的,因此在频率和/或时间上偏移的一个或多个通信装置200所发送的信标在例如接收信标信号中的数个码元之后就能容易地被检测到。将领会,前述性质可允许移动设备能接到来自通信装置200的数个信标并且便于高效率地辨别关于其发射机(通信装置200)的信息,这样就可侦听并解码最大数目的信标,并且可作出关于与哪个(些)通信装置200通信的有效判定。
现参考图3,图解了实行编码一个或更多个基站的信标的无线通信系统300。系统300包括与移动设备304(和/或任何数目的不同移动设备(未图示))通信的基站302。基站302可在前向链路信道上向移动设备304传送信息;进一步,基站302可在反向链路信道上从移动设备304接收信息。而且,系统300可以是MIMO系统。此外,在一个示例中,系统300可以在OFDMA无线网络中操作。
基站302可包括定时器306,其可便于例如在同步环境中通信或在异步系统中发送码元长达给定时间段。基站302还可包括信标编码器308,其将信标消息编码成可由发射机310发射的多个码元。如先前所描述的,信标码可涉及例如要发送的信标消息以及时间索引并基于这两者来选取。应领会,信标消息可包括基站302或其一个或多个扇区的标识符、优选载波、和/或关于信标和/或发射方实体的其他信息。在一示例中,发射机310可广播信标和/或其码元长达给定时段(利用定时器306来确定时间)——诸如在两个时间周期中广播(使码元周期的长度加倍),以确保通电的移动设备304例如即使在信标码元在时间或频率上有偏移的情况下也能接收并解码该信标码元。
移动设备304可包括定时器312,其便于在同步环境中通信或在异步环境中通过例如测量发送时间和持续期来校准到基站302。移动设备304还可包括根据已知的关于信标的性质解码信标和/或其码元的信标解码器314、以及接收来自基站302的通信(包括信标码元)的接收机316。在一个示例中,移动设备304的接收机316可接收例如来自基站302的多个信标码元;这些信标码元可以是整个信标的一部分。移动设备304可以使用信标解码器314来解码收到码元中的一个或多个并且确定关于发送该信标的基站302(和/或其扇区或发射机)的信息。另外,在一个示例中,定时器312可被评估以提供关于该信标的附加信息和/或基于该信标被校准。
根据一示例,基站302可以使用信标编码器308将信标消息编码成包括关于基站302的信息;信标编码器308例如基于要发射的信息来选取码元。基站302可以利用定时器306在给定时间点以及在一持续时间内在发射机310上将信标码元发射出去。该时间可以是正常周期的两倍以确保刚通电的移动设备304能接收到整个窗中的信标。例如,通电的移动设备304初始可具有经偏移的定时器312。在通过接收机316接收给定信标信号的必需数目个信标码元(如先前所讨论的)后,移动设备304就能确定整个信标信号(例如,确定该信标信号或消息的剩余码元)并使用信标解码器314解码该信号。在发现存储在信标码元中的信息后,移动设备304可例如根据该信标来校准其定时器312。此外,已通电的移动设备初始也可能具有频率偏移的无线电或晶体。这也可以在例如接收并解码信标码字的必需数目个信标码元之后进行校准。由于移动设备304可以知晓信标的图案,为此其在例如接收少量码元后就能容易地检测到有偏移的信标序列,并且高效率地校正其频率部分或定时器312。
在一个示例中,可以每90毫秒就在带宽中的多个可用频调之一上发射信标。信标编码器308可以通过选择一个或多个信标码元来编码合需信息以供传输并且将码元映射到频域中的频调。基站302可例如将这些频调变换到时域(诸如通过使用快速傅立叶逆变换)并在发射机310上发射数据。可以例如根据本文中所描述的且移动设备304知晓的性质来选择信标的码元。移动设备304可通过接收机316接收信标数据并将其变换到例如频域(诸如通过使用快速傅立叶变换),以及使用信标解码器314来解码信标。再次,应领会,可以从可代表一部分或整个信标的一个或更多个码元解码出该信标;然而,本文中所公开的编码方案允许从少量码元解码出信标。在解码出信标的充分部分之后,将由基站302发射并由移动设备304接收的其余码元就可以是确定性的。使用信标码元的这些性质,移动设备304可以使用低复杂性编码及解码机构从信标的一部分快速检测到扇区,在没有时间信息的情况下解码信标(因为其可以知晓有效的信标序列),在当同时接收到两个或更多个信标码元而存在冲突的情况下解码,以及尽管移动设备304的频率可能有偏移也能解码。
现在参考图4,示出对于给定发射机(诸如举例而言基站或其扇区/载波)的一段时间上的带宽的表示400。该带宽由对应给定码元周期402、406、和410的多个副载波来表示,并且时间周期可被分隔成一个或更多个可具有例如预定持续时间的超帧414。所示的码元周期402、406和410中的每一者可利用功率(其可以是基本上全部可用功率,因为其他码元无功率)在该码元周期中分别广播基本上仅表示为OFDM码元的信标码元404、408和412。如图所示,信标码元404、408、和/或412在每一超帧414中可在不同副载波上和/或在不同时间周期中被发射;所选(诸)副载波可以表示诸如信标消息之类的合需信息,其在一个示例中可以是前向信标导频信道(F-BPICH)。
应领会,每超帧可以发射多个信标码元;另外,一个或更多个超帧可以被跳过并且一个信标码元也不发射。在一个示例中,信标在时间帧上可以是周期性的以使得其可以给定间隔发射长达给定时间周期。如所提及的,信标可以是间隔发射的多个信标码元,其中为发射选取的频率(例如,副载波404、408、和/或412)可指示例如关于信标或发射方实体的信息。这样,就提出可具有以上所描述的性质的编码方案,这些性质允许移动设备在信标传输中间、基于最少数目的信标码元、在遭遇冲突、以及当移动设备可能需要针对时间和/或频率进行校准时能高效率地检测关于信标的发射机的信息。
在一个示例中,每一码元周期402、406、和410的副载波可被枚举为质数n个信道(例如,所示的0..n-1),并且信标副载波可被接收机解读为该枚举对副载波的质数数目取模。应领会,这些副载波可以是载波的基本全部可用于发射信标码元的副载波。然而此外,这些副载波可以被分成n群;可用副载波既可以是给定群中的副载波也可以是该群。编码方案可用于选取副载波群。这样,可以在域上满足代数条件以允许通过测量偏移就能部分达成合需性质。由此,可以选择信标码元序列以使得选择或接收一行中的必需数目个码元就能基本上满足该域上的方程,从而使该信标中的其余码元变成确定性的。这还允许偏移的频率能被检测到并被调整,因为必需数目个码元虽然不会严格满足该方程,但会产生例如可用来调整接收机的频率的偏移量。
根据一示例,算法可以是确定性的,因为一行中的n个信标位置中的一些满足存在于其域元素可用副载波来标识的域上的线性约束。由此,在接收到一行中的必需数目个码元后,这些码元可以满足线性约束(例如,系数加起来可为0)并且该信标(或域)中的其余码元可被确定。例如,在1.25MHz F-OFDM配置中,有113个可用于在码元周期中进行传送的频调或即副载波。这些频调可被分成各有37(质数)个频调或即副载波的3个子集(例如,如关于副载波402示出的n=37)。给定信标码元位置可能是模37的,使得该码元可以有3个可能位置。此信息可用于调制进一步的信息,从而通过使用模37后具有相同值的全部3个频调来创建冗余,和/或例如通过仅使用这些频调的1/3来省电和允许更高效率的操作。在本示例中,可以为信标选取周期为18个码元,从而呈现363/18=2592个信标序列。
根据本示例,乘法群Z/37的本原元素可被选为码元,以使得能定义log[1..36]→
及其逆即指数。随后,p1、p2、和p3可为Z/37的截然不同的本原元素(并且其中任一个皆可以是用于定义以上对数和指数的元素)。相应地,a、b、和c可通过来定义。还可定义以下变量 于是,给定有18个码元的信标码字中的3个连贯信标码元z1、z2、和z3,下一个码元z4就可以通过z4=az1+bz2+cz3来确定。记zt=(zt,zt+1,zt+2)T,就可以得到zt+1=Mzt。于是,MB=BΛ,因此M18B=BΛ18=B并且M18=I,使得基本上全部序列以周期18呈周期性。
为根据该方案编码信标码序列,头三个信标码元位置可如下地任意选取 α1∈{0,1},α2∈{0,1,…,35},α3∈{0,1,…,35}, 从而代表2*362个序列。那么,α可记为(α1,α2,α3)T。信标序列中的头3个元素可通过Bexp[Vα]给出,其中方括号可指示指数应逐分量地应用,以及Vα是模36计算出来的。现在应可以解出以下方程 Mk(Bexp[Vα])=Bexp[V(α+k(2,0,0)T)] 其中例如方括号内的运算是模36而方括号外的是模37。由此,乘以Mk基本上等于向α模36加上k(2,0,0)T。解码算法可给出如下。
注意y=Mkz,其中z=B exp[Vα], (α+k(2,0,0)T)=V-1 log[B-1y] 其中算术为模36,除了对B-1y是模37。具体而言,以B为底数的观测可表达为w=B-1y(mod 37)。则以V为底数的对数可表达为β=V-1log[w](mod 36),其中β=(β1,β2,β3)T。则使用符号“C” α1=β1%2 α2=β2 α3=β3 k=β1/2mod 18 于是,接收到的3个连贯信标码元可唯一性地确定该序列以及时间偏移k模18。
此外,在本示例中,频率偏移可以通过解码4个信标码元来辨别。如果频调例如根据移动设备在频率上偏移了s,则4个信标码元被观测到为zi+s。这样,则y4-(ay1+by2+cy3)=(1-a-b-c)s,从其可确定s并且可相应地调整移动设备或信标码元的其他接收机。而且,在接收数个信号之后就可以区分发生冲突的信标码元。在接收4个码元后就能高概率地(以及有5个码元就可以更明确地)区分2个冲突,以及在10个码元后就可以区分3个发生冲突的码元。例如,基本上任何有效信标序列都能满足条件y4-(ay1+by2+cy3)=0,其由此可用来解出发生冲突的码元。令(p1,p2,p3)=(3,14,35),在本示例中,基本上8个连贯信标码元中的任何3个都能确定该序列。18个中的许多组3个也可用来确定信标码;内插函数在Z/37上是线性的并且可以从例如对4个连贯信标位置的基本线性约束容易地获得。
根据另一示例,最大距离可分(MDS)码传送形成信标的信标码元。MDS码可生成在码字间具有最大可能的最小差异的码字,并且由此对于例如给定冗余量可提供最强纠错能力。在一个示例中,MDS码可通过评估信标消息的长度(例如,以比特计)、可用于传送信标的副载波数目、该信标消息所需的冗余量、非二进制码元序列的长度、和/或其他类似因素中的至少一个来编制。
根据在下文可被称为“信标码A”的示例,有211个副载波可用于传送信标码元(例如,在402处n=211),其中信标码元可以是12位消息(包括先前所描述的数据);于是,可要求MDS码支持至少2^12=4096个不同的非二进制码元序列(例如,这就是扇区发射的)。根据本示例,可以在索引为Xt(α1,α2)的副载波上传送信标码元,该索引可表达为 其中p1和p2可以是域Z211(其可包括211个代表副载波的元素)的本原元素,α1和α2可以是至少部分地基于该信标消息(如下文所描述地)确定的指数因子,以及

表示模加法。在本示例中,p1和p2可表示Z211的基本上能生成该域的全部211个非零元素的元素。在更详细的示例中,Z7可具有5作为本原元素,因为5可用于生成全部6个非零元素(50mod 7=1,51mod 7=5,52mod 7=4,53mod 7=6,54mod 7=2,以及55mod 7=3)。
上式中的算术运算可以是在域Z211上;于是,A与B相加可给出为(A+B)mod211,A的B次幂可给出为AB mod 211等,但指数内的整数相加可以是模210整数加法。指数因子α1和α2可定义为 0≤α1<21,以及 0≤a2<210。
于是,通过该式就可定义总共21*210=4410个各不相同的α1与α2组合;这可以支持例如具有4096个可用序列的12位消息。此外,α1与α2的每一个唯一性组合由此可对应于不同的消息(并由此对应于信标的不同非二进制码元序列)。在一示例中,基本上可以按任何方式——包括随机、经由网络规划或配置的静态指派、基于历史等——将消息映射到可用码元。根据一个示例,对于给定的α1与α2组合,消息M可被映射到例如M=210*α1+α2。由于对于i=1,2,因此前述等式的代码可以是周期性的,其周期为210/21=10个码元;于是,在一个示例中,对于给定t值,X(α1,α2)=Xt+10(α1,α2)。可以按这种方式根据副载波偏移信标码元,从而例如将信息传达给接收机。
根据一示例,在存在扇区的情况下即使没有时间信息,移动设备也能用消息的两个信标码元来恢复在信标中发送的消息。这可以例如通过在时间t和t+1接收非二进制码元x1和x2来完成。码元可表达为 以及 或者以矩阵形式为 其中并且p121和p221等于域Z211的两个具体元素。使用这些方程,移动设备或终端就可解出



如下 据此,终端或移动设备就可获得



的指数如下 z1=log(y1)/log(p1)=(α1+21t)mod 210,以及 z2=log(y2)/log(p2)=(α2+α1+16t)mod 210。
可关于域Z211的基本上任何本原元素来定义对数,并且y的给定值可以映射到z的具体值。相应地,可以例如在设备或终端内实现查找表。指数因子α1和α2以及时间索引t可如下获得 α2=z2-z1, α1=z1 mod 21,以及 t=z1div 21。
因子α2可通过合并以上两个对数方程来获得。由于α1<21(如上所示),因此α1可以是z1/21的整余数,以及时间索引t可以是z1/21的商。
这样,在存在一个扇区的情况下,终端还可以用并非相距10码元的两个非连贯信标码元来恢复信标中发送的消息。在一个示例中,终端可以在时间t和t+Δ接收两个信标码元并获得两个非二进制码元x1和x2,其中Δ不是10的整数倍。接收到的码元可表达为 以及 或者以矩阵形式为 其中于是,矩阵A可取决于例如终端或移动设备接收到的信标码元。应领会,终端也可以用不同矩阵A按以上所描述的方式解码接收到的非二进制码元。
此外,如先前所提及的,终端也可以解码冲突信标码元以便将信标与其发射机相关联,从而确定关于该发射机和信标的信息。例如,可能接收到对应扇区A(xa1,xa2,xa3)和扇区B(xb1,xb2,xb3)的3个非二进制码元。基于头两个码元,终端或接收方设备可使用4种组合(xa1,xa2)、(xb1,xb2)、(xa1,xb2)、和(xb2,xa1)来求解4条可能消息。对于这4条可能消息中的每一者,终端知道对第3个码元的期望。例如,其中两条消息(xa1,xa2)和(xb1,xb2)可分别由xa3和xb3来验证。另两条(xa1,xb2)和(xb2,xa1)在本示例中不能被验证。另外,如图所示,信标码可以是两个本原元素形成的两个指数项



的和,其中时间索引t也被置于这些指数中。因子α1和α2也可以在其指数或系数中。这样的信标码在接收例如2个码元后就可以解码,并且在一个示例中可用于每码元周期大于412个可用于传送信标码元的副载波。应领会,如所描述的信标码A可对基本上任何数目的副载波实现;另一个示例可以按周期16使用257个副载波从而为12位消息创建16*256=4096个组合。此外,也可以使用不同的消息大小;12位仅仅是无限个示例之一。
根据使用在下文可被称为“信标码A’”的Reed-Solomon码的另一个示例,有211个副载波可用于传送信标码元(例如,在402处n=211),其中信标码元可以是12位消息(包括先前所描述的数据);于是,可要求Reed-Solomon码支持至少2^12=4096个不同的非二进制码元序列(例如,这就是扇区发射的)。根据本示例,可以在索引为Xt(α1,α2)的副载波上传送信标码元,该索引可表达为 其中p1可以是域Z211(其可包括211个代表副载波的元素)的本原元素,并且α1和α2可以是至少部分地基于该信标消息(如下文所描述地)确定的指数因子,以及

表示模加法。在本示例中,p1=207以及在其他示例中可以对p1使用其他本原元素。更大的本原元素可以提供更多的频率分集,因为p1的较小值可隐p1q□和p1q□(t+1)接近在一起。的选择可得到Reed-Solomon码,其可由递增指数的加权和来表征。
指数因子α1和α2可定义为 0≤α1<21,以及 0≤α2<210。
于是,通过该式就可定义总共21*210=4410个各不相同的α1与α2组合;这可以支持例如具有4096个可用序列的12位消息。此外,α1与α2的每一个唯一性组合由此可对应于不同的消息(并由此对应于信标的不同非二进制码元序列)。在一示例中,基本上可以按任何方式——包括随机、经由网络规划或配置的静态指派、基于历史等——将消息映射到可用码元。根据一个示例,对于给定的α1与α2组合,消息M可被映射到例如M=210*α1+α2。由于对于i=1,2,因此前述方程的代码可以是周期性的,其周期为210/21=10个码元;于是,在一个示例中,对于给定t值,X(α1,α2)=Xt+10(α1,α2)。可以按这种方式根据副载波偏移信标码元,从而例如将信息传达给接收机。
根据一示例,在存在扇区的情况下即使没有时间信息,移动设备也能用两个连贯信标码元来恢复在信标中发送的消息。这可以通过例如在时间t和t+1接收非二进制码元x1和x2来完成。码元可表达为 以及 或者以矩阵形式为 其中并且p121和p221等于域Z211的两个具体元素。使用这些方程,移动设备或终端就可解出



如下 据此,终端或移动设备就可获得

的指数如下 z1=log(y1)/log(p1)=(α1+21t)mod 210。
可关于域Z211的基本上任何本原元素来定义对数,并且y的给定值可以映射到z的具体值。相应地,可以例如在设备或终端内实现查找表。指数因子α1和时间索引t可获得如下 α1=z1 mod 21,以及 t=z1 div 21。
因子α2可以通过例如将推导出的t代入以获得

并且随后基于

解出α2来得出。
这样如上文所述,在存在一个扇区、以及来自两个扇区的有3个连贯信标码元的信标码元序列冲突或交迭的情况下,终端也可以用并非相距10码元的两个非连贯信标码元来恢复信标中发送的消息。
在一个示例中,Reed-Solomon信标码A’可将数量M编码成集合{0,1,2,...,Q-1)中的非二进制数序列,其中Q=211。该序列中的位置t可以通过给出。在本示例中,p1=207,

以及α2=Mmod(Q-1);p1是GF(Q)的本原元素,因此 使用在下文将被称为“信标码B”的MSD码的另一个示例可使用47个副载波来传送信标码元(例如,在码元周期402的副载波中,n=47)。如同先前示例中那样,例如12位信标码可需要支持4096个不同序列。为便于这样,可以在索引为Xt(α1,α2,α3)的副载波上传送信标码元,该索引可表达为 其中p1、p2、和p3可以是域Z47(其可包括47个代表副载波的元素)的本原元素,α1、α2和α3可以是至少部分地基于该信标消息(如下文所描述地)确定的指数因子,以及

表示模加法。在本示例中,指数因子α1、α2和α3可定义为 0≤α1<2, 0≤α2<46,以及 0≤α3<46。
于是,通过该式就可定义总共2*46*46=4232个各不相同的α1、α2与α3组合,由此支持该信标码元所需的4096个组合。信标消息在一个示例中可以被映射到一组合,如M=2116*α1+46*α2+α3。也可以使用如下文所描述的其他和/或替换映射。由于对于i=1,2,3,由此该代码可以是周期性的,其中周期为例如46/2=23个码元;于是,对于给定t,Xt(α1,α2,α3)=Xt+23(α1,α2,α3)。
终端或移动设备可以用例如消息的3个信标码元来恢复这样的消息或信标码。在一示例中,设备可分别在时间t、t+1和t+2接收3个非二进制码元x1、x2、和x3。二进制码元可表达为 以及 或者以矩阵形式为 其中并且B的元素是域Z47的元素。使用这些方程,移动设备或终端就可解出



如下 据此,终端或移动设备就可获得



的指数如下 z1=log(y1)/log(p1)=α1+2t, z2=log(y2)/log(p2)=α2+α1+2t,以及 z3=log(y3)/log(p3)=α3+α1+2t。
可关于域Z47的基本上任何本原元素来定义对数,并且y的给定值可以映射到z的具体值。相应地,可以例如在设备或终端内实现查找表。指数因子α1、α2和α3以及时间索引t可获得如下 α2=z2-z1, α3=z3-z1, α1=z1mod 2,以及 t=z1div 2。
类似地,如先前示例中所示的,在存在扇区的情况下,终端可以用3个连贯码元来恢复在信标中发送的消息。终端还可以如上所示地用5个连贯信号来恢复在两个扇区中发送的消息。在一个示例中,本示例的代码可用于码元周期402、406、或410可用于传送信标码元的副载波的数目少于412个的情形中。
使用在下文将被称为“信标码B’”的MSD码的另一个示例可以是设计成使用47个副载波来传送信标码元(例如,在码元周期402的副载波中,n=47)的Reed-Solomon码。如同先前示例中那样,例如12位信标码可需要支持4096个不同序列。为便于这样,可以在索引为Xt(α1,α2,α3)的副载波上传送信标码元,该索引可表达为 其中p1可以是域Z47(其可包括47个代表副载波的元素)的本原元素,以及并且α1、α2和α3可以是至少部分地基于该信标消息(如下文所描述地)确定的指数因子。在本示例中,算术运算可以在域Z47上,并且在一个示例中,p1=45,以及也可以对p1使用其他本原元素。选择和产生例如上式中的Reed-Solomon码。此外,α1、α2和α3可定义为 0≤α1<2, 0≤α2<46,以及 0≤α3<46。
通过该式可以定义4096个以上各不相同的α1、α2与α3组合。由于对于i=1,2,3,由此该代码可以是周期性的,其中周期为例如46/2=23个码元;于是,对于给定t,Xt(α1,α2,α3)=Xt+23(α1,α2,α3)。
终端或移动设备可以用例如消息的3个信标码元来恢复这样的消息或信标码。在一示例中,设备可分别在时间t、t+1和t+2接收3个非二进制码元x1、x2、和x3。二进制码元可表达为 以及 或者以矩阵形式为 其中并且B的元素是域Z47的元素。使用这些方程,移动设备或终端就可解出



如下 据此,终端或移动设备就可获得

的指数如下 z1=log(y1)/log(p1)=α1+2t。
可关于域Z47的基本上任何本原元素来定义对数,并且y的给定值可以映射到z的具体值。相应地,可以例如在设备或终端内实现查找表。指数因子α1和时间索引t可获得如下 α1=z1mod 2,以及 t=z1div 2。
因子α2可以通过将如上获得的t代入以获得

并且随后基于

解出α2来得出。类似地,因子α3可以通过将如上获得的t代入以获得

并且随后基于

解出α3来得出。而且,如先前示例中所示的,在存在扇区的情况下,终端可以用3个连贯码元来恢复在信标中发送的消息。终端还可以如上所示地用5个连贯信号来恢复在两个扇区中发送的消息。本示例的代码可用于例如码元周期402、406、或410可用于传送信标码元的副载波的数目少于412个的情形中。
在一个示例中,Reed-Solomon信标码B’可将数量M编码成集合{0,1,2,...,Q-1)中的非二进制数字序列,其中Q=47。该序列中的位置t可以通过给出。在此,p1=45,


以及α3=Mmod(Q-1);p1是GF(Q)的本原元素,因此 如公式中所示的,信标码可以是具有由3个本原元素形成的3项



的多项式函数。在一般性示例中,多项式代码可被设计成使得终端可基于R个信标码元解码信标,其中R≥1。对于在索引为Xt(α1,...,αR)的副载波上传送的时间索引为t的信标码元,该索引可表达为 其中p1到pR可为域ZS的本原元素,α1到αR可为至少部分地基于信标消息(如本文中所描述地)确定的指数因子,S是用于传送信标的副载波的数目(或可用于传送信标码元的总数),q是基于多项式代码的长度和S确定的参数,以及

表示模加法。另外, 其中βij可为0或1。
域ZS可包括从0到S-1的S个元素,其中S≥1。于是,在本示例的前述等式中的运算可以是如上所述地在域ZS上,使得它们全部模S。R和S可至少部分地基于来选择,其中M是例如多项式代码支持的消息数,以及L是多项式代码的长度。使用此格式的代码可具有以下性质代码的周期可为L个码元,从而Xt(α1,...,αR)=Xt+L(α1,...,αR),若满足则可以确定性地解出最多达L-1个扇区,并且L是解码相同消息的码字的循环移位的次数。
参数可q被描述为以及指数因子可被定义为 0≤α1<q,以及 0≤α2,...,αR<(S-1)。
用以上所示的约束可获得α1到αR的总共q*(S-1)R-1个不同组合。α1到αR的每一个唯一性组合可对应于不同的消息并由此对应于信标的不同非二进制码元序列。可如下地将消息映射到对应的α1到αR组合 m=(S-1)R-1*α1+...+(S-1)*αR-1+αR。
应领会,也可以使用消息与α1到αR组合之间的其他映射。
一般而言,Reed-Solomon码可被设计成使得终端可基于R个信标码元解码信标,其中R≥1.。对于在索引为Xt(α1,...,αR)的副载波上传送的时间索引为t的Reed-Solomon信标码码元,该索引可表达为 其中p1可为域ZS的本原元素,并且对于m=2,...,R,α1到αR可为至少部分地基于信标消息确定的指数因子,S可以是用于传送信标的副载波的数目,以及q可以是基于信标码的长度和S如上所述地确定的参数。
如图所示,信标码可以具有MDS性质,其具有例如基于最小数目个收到信标码元解码消息的能力。如果S个副载波可用于传送信标,则利用两个码元周期可发送S2条不同消息。这样,信标副载波可被解读为非二进制符号集ZS={0,1,...,S-1}的元素。信标序列还可以被解读为ZS上的(n,k)块码,其中k=2以及n=L。
信标码也可被设计成具有循环移位不变性质,以使得码字的循环移位可例如被解码成同一消息。此性质对于可同时传送信标码元的异步扇区而言会是合需的。在本示例中,使用以上所呈现的编码方案中的一种或多种,如果码字的L次循环移位被解码成同一消息,则就可以支持M=S2/L条消息。对于L的给定值,可以选择S的最小值以使得支持合需数目条消息M,并且可以例如至少部分地基于载波的数目S与分集之间的折衷来选择L。越长的L导致给定M下越多的副载波,以及越小的L可以产生越低的分集性,其可对应于在存在冲突的情况下区分来自不同扇区的信标序列的能力的下降。
信标码还可以被设计成以便于检测同时发射信标的不同扇区,其可以被称为去模糊。终端可以同时接收来自Q个扇区的信标码字,其中例如Q>1。例如来自扇区1的序列可被记为x1(0)、x1(1)、…,来自扇区2的序列可被记为x2(0)、x2(1)、…,依此类推,其中来自扇区Q的序列可被记为xQ(0)、xQ(1)、…。信标码可如此使得终端不获得{xS1(0),xS2(1),xS3(2),...}形式的解码序列,其中S1、S2、和S3例如是不同的扇区。在一个示例中,使用上文定义的信标码A,来自Q个不同扇区的信标序列可用Q+1个信标码元来区分,其中Q≤L。于是,在信标码长度L=10的情况下,可以区分最多达9个扇区。使用信标码B,用2Q+1个信标码元可以区分来自Q个扇区的信标,其中(2Q+1)≤L。这样,在L=23的情况下,可以区分最多达11个扇区。
将领会,也可以利用其他MDS方案,诸如举例而言,设计成使得终端或设备仅基于一个信标码元就能解码信标的净MDS代码。将领会,信标码既可以根据许多因素来选择,诸如本文中所提及的那些,包括网络规划、推导出的关于其他扇区或信标的信息,也可以基于信标消息长度、可用载波的数目、合需性能(例如,信噪比)等来选择。
参考图5,示出一时段上的带宽的表示500。该带宽具有便于同步度量信标信令的多个码元群集502、504、和506。群集502、504、和506可代表带宽上信标码元被发射的时段。如图所示,这些群集用508之间的时段被一起发射。该时段可在整个时间中可以一致或不同。对于本示例,群集发射508之间的时段可为1秒。此外,群集可以是重复同步循环的一部分。例如,所示群集可表示一个循环,其中502是有n个群集的循环中要发射的第一群集,504是第二群集,以及506是第n群集。
在一个示例中,每一群集502(以及504和506,尽管没用附图标记表示)在群集502中可包括4个信标码元510、512、514、和516,以及在信标码元之间有3个低功率谱密度(PSD)OFDM码元(诸如伪随机噪声(PN)序列)518、520、和522以便将高PSD信标分开。在本示例中,同步循环可包括16个群集,诸如举例而言502是群集1,504是群集2,以及506代表群集16。在一个示例中,频谱可以是20MHz,以使得可利用具有2048个频调或即副载波的4个载波;此外,信标可以用特定间距在257个指定频调上发送。同步循环可用于发送22位同步度量,其可被划分成3个字节X1、X2、X3.。X1中的4比特可与有257个元素的Galios域(GF)中的(64,3)码一起用来编码3个字节,其可以提高信息传输的可靠性,抵制各种类型的模糊性,并本质上体现上文所述的性质。
根据以上配置的示例,可以使用Reed-Solomon码来编码GF(257)域中的信标,因为码字长度64整除257-1=256。为了将信标消息映射到码字,GF(257)中的本原数p可被选取并被设为w=p4,因为可以检查w以通过在GF(257)中解w64=1来确定其阶数是否为64。在Galios傅立叶变换(GFT)域中,例如其分量可记为{Ci}i=0,...,63,并且同步度量信息

可被置于C1、C2、和C3中,以及其他字节可为全0。因此,GFT域的分量可经由Galois傅立叶变换被变换成码字{ci}i=0,...,63 随后可使用基本上任何映射程序将所得码字映射到频调,以使得接收方设备可例如解映射这些频调以得出码字。一种可能的方案是线性映射,以使得ti=t0+ciT,例如,其中ti是第i个信标在其上被发射的频调,以及T-1是合法频调之间的间距。
利用这样的代码可达成本文中所定义的合需信标码性质高效率解码、解出频移和/或时间偏移、解出冲突码元等。例如,(n,k)Reed-Solomon码(例如,在GFT域中具有n-k个连贯0的Reed-Solomon码)可具有MDS,其中最小距离dmin=n-k+1,或等效地,非零码字具有不超过k-1个0。那么,如果k或更多个连贯编码码元被至少两个码字



共享,则因Reed-Solomon码的线性性也可以是码字的

可具有超过k-1个0并且与MDS性质相矛盾。于是,每当观测到k或更多个连贯编码码元时,如果这些码元被正确检测到,就能获得正确码字。在同步度量情形中,如果接收到满足高效率可解码性质的一个群集,则接收机由此可解码该消息。
而且,多接入点(或基站)模糊性也可被解决。例如,如果接收到(k-1)M+1个连贯编码码元,(例如,使用(n,k)个节点),就可以区别M个不同序列。由于可能的序列可包括k个或更多个来自一个基站或其他发射机的码元,因此MDS性质可用于区分这些码元。在前述示例的配置中,n=64以及k=3;于是,如果接收到16个连贯群集,则使用此编码方案就可以区别31个具有不同的同步度量的基站、接入点、或其他发射机;在其他示例中也可以对n和k使用其他值。
此外,在检测到一个或更多个群集以及整个码字内的位置是未知的情况下可以可解决时间偏移模糊性。根据有限域上的GFT理论,在时域中偏移t个码元可等效于对于全部i=0,...,63将Ci缩放w-it=p-4it(时间偏移性质)。在先前所讨论的使用22位同步码的示例中,由于X1仅具有4位,并且由此从0到15的范围中,并非所有码字都用来代表消息。例如,可接收到有偏移的消息

根据时移性质,或等效地,其中t可以是群集中的偏移。那么,以及由于可以确定正确的时间偏移t,因此可以确定其余的2字节X2和X3。这样,整个码字被分为4部分,并且消息可以在商空间中传达。
更进一步,频移模糊性可通过例如间隔合法频调来纠正。如果频移充分大,则其可以将码字(c1,c2,...,c63)改变成(c1+Δ,c2+Δ,...,c63+Δ),其中Δ=频移除以T。序列(Δ,Δ,...,Δ)的GFT等于

其不是码字,因为在所选Reed-Solomon码中C0等于0。由于序列(Δ,Δ,...,Δ)不是码字,这可以隐含(c1+Δ,c2+Δ,...,c63+Δ)也不是码字;于是,可以检测Δ来恢复原始码字,从而解决频率偏移模糊性。
然而在一个示例中,对Δ的检测是耗时的,并且由此可以利用高效率的算法来找出Δ。如所提及的,用于创建Reed-Solomon码字的Galios傅立叶逆变换公式可为其中{Ci}i=0,...,n-1可以是GFT域中的分量,以及w可以是阶数为(q-1)/n的元素。在矩阵形式下,该公式可由给出,其中M可以是变换矩阵,其中在GFT域中,若最后k个分量不恒为0(例如,它们包括数据或其他信息),则该矩阵形式的公式可由给出,其中

是由矩阵M的最后k列构成的nxk矩阵,以及

是包括

中的最后k个元素的k-矢量。当接收到的码元中存在频率偏移时,其可以指示例如需要接收方设备进行校准,则该序列可给出为 其中

是其元素全部为1的列矢量。将领会,这些码字所横跨的子空间Ω的维数为k,并且

不落在Ω中。于是,与Ω正交但不与

正交的矢量

可被确定。另外将领会,此矢量

可例如离线计算和/或存储在存储器内。通过将以上矩阵等式的两侧皆乘以

对Δ的估计可估计如下 使用此公式可高效率地产生频偏,因为分子可仅需要内积而分母将离线获得。
现转到图6,示出无线通信网络中的多蜂窝小区布局600。该网络可包括多个具有一个或更多个传输载波或扇区的基站602;例如,如图所示,每一基站可具有3个扇区,每一扇区可被指派一具体载波。在此图中,这些载波在使用不同载波的各扇区间是毗邻的,以便例如消除对载波的干扰。这可被称为例如因数为3的频率使用。
在这样的网络配置中,信标码元可以重用或不重用频率来发射;例如,基站602的一个载波可传送一信标码元,或者一个以上载波可传送这样的信标码元。此外,数据传输也可以利用这样的配置来创建载波的信标和数据使用的一些可能组合。在一个示例中,数据和信标码元两者皆可在单载波上传送。这可以降低信标码元的开销,因为优选载波可用于信标和数据两者。在另一个示例中,信标码元可以在一个以上载波上传送,而数据在单载波上传送。此配置可允许移动设备不中断数据载波上的当前通信就能检测到不同载波上的信标。此外在一个示例中,可以给予信标码元更高的功率(例如,便于带外设备进行导频检测),因为要允许信标传输不会中断数据传输。将领会,其他配置也是可能的,诸如前述配置的相反配置以及使数据和信标使用可用扇区中的一个以上进行传输。
如先前所描述的,信标码字可以连同关于信标或其发射机的信息(或基本上任何信息)来发送给多个移动设备。在一个示例中,信标码字可以是12位代码,其包括9位用于扇区标识符或导频PN、2位用于范围0-3内的优选载波索引、以及1个保留位。将领会,有无限可能性的信标消息大小和内容是可能的;这仅仅是便于进一步讨论的一个示例。在一示例中,基站602可发送类似的或唯一性的信标消息以允许移动设备标识它们。基站602可以利用上文描述的编码方案来达成高效率解码的合需性质,从而解决模糊性等。另外,接收到码元的移动设备(未图示)可具有相应地解读这些码元的功能性。
参考图7-8,图解了关于根据信标编码方案来广播和解读信标码元的方法集。尽管为使解释简单化将这些方法集图示并描述为一系列动作,但是应当理解并领会,这些方法集不受动作的次序所限,因为根据一个或多个实施例,一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述的其他动作并发地发生。例如,本领域技术人员将理解和领会,方法集可被替换地表示为诸如状态图中的一系列相互关联的状态或事件。此外,并非所有例示的动作皆为实现根据一个或多个实施例的方法集所必要的。
转到图7,图解了便于根据具有如本文中所例示的那些性质(例如,高效率的部分信标解码、模糊性和偏移解决方案等)的方案来编码和发射信标的方法700。在702处,初始化信标消息;该信标消息可包括例如关于该信标、其发射机的信息或将由该信标传达的基本上任何信息。该消息可有固定或可变大小;根据本文中所描述的可能示例,信标消息可为例如12位或22位同步度量。在704处,可使用编码方案将信标消息编码成多个码元,诸如本文中所描述的那些,包括信标码A、信标码A’、信标码B、信标码B’、Reed-Solomon信标码、同步度量、和/或其具有如一般性示例中所描述的基本上任何变量值的变型。
码元可以是一个或更多超帧内的有特定周期的OFDM码元;在码元周期期间,信标码元可在对应于所创建码元的副载波上传送。这样,所选副载波可指示信标消息中的信息。在一个示例中,信标码元可以是在所指定码元周期期间在载波上传送的唯一码元。在706处,可将码元映射到多个带宽频调,以便转换到时域供传送该信标。在708处,这些频调可在例如一个或更多个不同时间/码元周期中按图案序列传送。在一个示例中,这可以是使用载波的基本上全部功率的广播传输形式,以抵达例如可能较远的移动设备。
现在转到图8,示出便于接收和解码多个信标码元的方法800。这些信标码元可以是如上所述地编码成信标方案的一部分的信标消息的一部分,其中编码方案包括信标码A、信标码A’、信标码B、信标码B’、Reed-Solomon信标码、同步度量、和/或其具有如一般性示例中所描述的基本上任何变量值的变型。这样,信标可具有以上指定的合需性质,包括部分信标解码、模糊信标解决方案、时间和/或频率偏移解决方案等。在802处,可以接收用于解码信标的最小数目的信标码元。如所描述的,在一些情形中,这可以是数目显著少于整个信标码字中的数目的信号。此外,这些码元可以以特定时间周期、连贯地、随机地等接收到。
在804处,利用如以上所解释的信标码的性质,可以预测该消息中的0个或更多个附加码元以便完成该信标消息。此预测可如上所述地利用最小数目个码元来满足关于这些码元的域上的线性约束。一旦满足该约束,就确定其余码元以形成完整的信标消息。在806处,信标消息可被解码和解读以获得例如关于信标和/或其发射机的信息。将领会,可以采用该方法来校正偏移的频率或时间和/或也解决正在发送的模糊信标码元。
将领会,根据本文所描述的一个或多个方面,关于选择或确定如所述地在其上发送一个或更多个信标码元的码元副载波,可以作出推论。如本文中所使用的,术语“推断”或“推论”一般是指根据经由事件和/或数据捕捉的观测集而推理或推断系统、环境、和/或用户的状态的过程。例如,可采用推论来标识出具体上下文或动作,或可生成状态上的概率分布。推论可以是概率的——即,基于对数据和事件的考虑来计算感兴趣的状态上的概率分布。推论也可以指用于从一组事件和/或数据构成更高级事件的技术。这种推论导致从一组观察到的事件和/或存储着的事件数据构建出新事件或动作,无论这些事件在时间上是否紧密相关,也无论这些事件和数据是来自一个还是多个事件和数据源。
根据示例,上述一种或多种方法可包括作出涉及选择一个或多个码元副载波以传送信标码元的推论。作为进一步例示说明,可针对关于传送信标码元(由推论方实体或在传送区域周围移动的其他实体获取的)的其他实体收集的信息作出推论。将领会,前述的示例本质上是例示性的而并非试图限定联合本文中描述的各个实施例和/或方法可作出的推断的数目或是作出此类推断的方式。
图9是便于接收多个副载波(例如,对应OFDM通信网络中的超帧)上的可指示诸如信标消息之类的信息的信标码元的移动设备900的例示说明。移动设备900包括从例如接收天线(未图示)接收信号并对接收到的信号执行典型动作(例如,滤波、放大、下变频等)并将经调理的信号数字化以获得采样的接收机902。接收机902可以是例如MMSE接收机,并且可包括解调接收到的码元并将其提供给处理器906作信道估计的解调器904。处理器906可以是专用于分析接收机902接收到的信息和/或生成供发射机916传送的信息的处理器、控制移动设备900的一个或多个组件的处理器、和/或既分析接收机902接收到的信息、生成供发射机916传送的信息,又控制移动设备900的一个或多个组件的处理器。
移动设备900可附加地包括存储器908,其可操作地耦合至处理器906并且可存储要传送的数据、接收到的数据、关于可用信道的信息、与所分析的信号和/或干扰强度相关联的数据、与获指派的信道、功率、速率等相关的信息、以及用于估计信道和经由该信道通信的任何其他合适信息。存储器908可附加地存储与估计和/或利用信道相关联(例如,基于性能、基于容量等)的协议和/或算法。而且,存储器908可包括关于如本文中所描述地从少于信标中的总码元量的最小或必需数目的码元解码信标及其码元以及确定信标的指令。
将可领会,本文中描述的数据存储(例如,存储器908)或可为易失性存储器或可为非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。作为例示说明而非限定,非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦式PROM(EEPROM)、或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM),其充当外部高速缓存式存储器。作为例示说明而非限定,RAM有许多形式可用,诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、以及直接存储器总线RAM(DRRAM)。本发明系统和方法的存储器908旨在涵盖而不限于这些以及任何其他合适类型的存储器。
接收机902进一步可操作地耦合至信标码元解码器910,其可解码和/或评估在带宽上接收到的信标码元以确定可涉及与带宽的副载波相关的域中的元素的副载波索引。副载波索引可被传送给信标解算器912,在此每逢接收到最小数目个与信标相关的其他副载波索引(例如,信标码字中的码元),信标码元解算器912就可确定信标消息的整个信标码元序列,并解码信标消息以获得例如关于信标和/或其发射机的信息。要求接收到的最小数目个码元可由上文所述的编码方案定义。此外,信标解算器912在接收数个码元后就可如关于先前附图和示例所述地解决信标的模糊性。而且,信标解算器912可利用以上所示的算法来消除移动设备900中的时间和/或频率偏移。移动设备900更进一步包括调制器914和发射机916,发射机916可向例如基站、另一移动设备等发射通信信号。在一个示例中,可以发送对解码出的信标码元的响应。尽管被描绘为是与处理器906分设的,但是应领会信标码元解码器910、信标解算器912、和/或调制器914可以是处理器906或数个处理器(未图示)的一部分。
图10是便于在副载波上传送信标消息中代表信标消息内容的一个或多个信标码元的系统1000的例示说明。例如,系统1000可以在OFDM通信网络中操作,其中信标码元可以使用一个或基本上一个副载波被发送。系统1000包括基站1002(例如,接入点、…),基站1002具有通过多个接收天线1006接收来自一个或多个移动设备1004的(诸)信号的接收机1010(以及解调这些信号的解调器1012)、以及通过发射天线1008向这一个或多个移动设备1004进行发射的发射机1024。发射机1024可发射例如与基站1002相关的一个或多个信标码元。信标码元可标识关于基站1002和/或其一个或多个扇区的信息。例如,信标码元可用来标识基站1002和/或扇区;另外,在一个示例中,信标码元可以是横跨多个信标码元的信标消息的一部分。例如,信标码元可被调制器1022调制到频域并使用发射机1024由一个或多个发射机天线1008发射出去。
例如,基站可利用信标编码器1018来向信标消息应用编码方案(诸如信标码A、A’、B、B’、Reed-Solomon码、同步度量、和/或基本上本文中所描述的任何代码)。如所描述的,通过在与载波的多个副载波相关的域上创建信标消息的码元的副载波位置必须满足的线性约束,就可以使用满足部分码元解读、解决模糊性、解决时间和/或频率偏移等合需性质的基本上任何编码方案。信标编码器1018可以为各种码元产生多个副载波索引以便于传送合需消息,以及信标码元指派器1020可适当地将信标码元指派给副载波和/或给定时间周期。在用调制器1022调制码元后,发射机1024可向一个或多个移动设备1004广播信标码元。如所描述的,移动设备1004可以对代码中的信标码元的总数的子集应用本文中所述的解码算法来高效率地解读信标消息。此外,基站1002的信标码可以作为重复序列被周期性地发射和/或可以是无限或一次性序列。在一个示例中,信标码字的码元序列也可以是动态的。此外或替换地,信标编码器1018和信标码元指派器1020中的一些或全部可驻留在处理器1014中或者由其实现。更进一步,存储器1016可包括以便于实现前述功能性的指令。而且,存储器1016也可以包括关于要在发射信标码元时使用的码元周期和/或副载波的信息。
图11示出示例无线通信系统1100。为简洁起见无线通信系统1100描绘一个基站1110和一个移动设备1150。但是应领会,系统1100可包括一个以上基站和/或一个以上移动设备,其中附加的基站和/或移动设备可与下面描述的示例基站1110移动设备端1150基本相似或相异。另外应领会,该基站1110和/或移动设备1150可采用本文中描述的系统(图1-3和9-10)、技术和/或配置(图4-6)和/或方法(图7-8)来促进其间的无线通信。
在基站1110处,从数据源1112向发射(TX)数据处理器1114提供给多个数据流的话务数据。根据一示例,每一数据流可以在各自相应的发射天线上发射。TX数据处理器1114基于为每一话务数据流选择的特定编码方案来格式化、编码、并交织该话务数据流以提供经编码的数据。
可使用正交频分复用(OFDM)技术将每一数据流的经编码数据与导频数据复用。此外或替换地,导频码元可被频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、或码分复用(CDM)。导频数据典型地是以已知方式处理的已知数据码型并且可在移动设备1150处被使用以估计信道响应。每一数据流的已复用的导频和经编码数据随后基于为该数据流选择的特定调制方案(例如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M进制相移键控(M-PSK)、M进制正交调幅(M-QAM)等)被调制以提供调制码元。每一数据流的数据率、编码、和调制可由处理器1130所执行或提供的指令来决定。
数据流的调制码元可被提供给TX MIMO处理器1120,其可进一步处理这些调制码元(例如,针对OFDM)。TX MIMO处理器1120随后向NT个发射机(TMTR)1122a到1122t提供NT个调制码元流。在各种实施例中,TX MIMO处理器1120向数据流的码元以及向从其发射码元的天线应用波束成形权重。
每一发射机1122接收并处理各自相应的码元流以提供一个或更多模拟信号,并进一步调理(例如,放大、滤波、以及上变频)这些模拟信号以提供适合在MIMO信道上传输的已调制信号。进一步,来自发射机1122a到1122t的NT个已调制信号随后分别从NT个天线1124a到1124t被发射。
在移动设备1150处,所传送的已调制信号由NR个天线1152a到1152r接收并且来自每个天线1152的收到信号被提供给各自相应的接收机(RCVR)1154a到1154r。每个接收机1154调理(例如,滤波、放大、以及下变频)各自相应的信号,将经调理的信号数字化以提供采样,并进一步处理这些采样以提供对应的“收到”码元流。
RX数据处理器1160可接收并基于特定的接收机处理技术处理来自NR个接收机1154的这NR个收到码元流以提供NT个“检出”码元流。RX数据处理器1160可解调、解交织、并解码每个检出码元流以恢复该数据流的话务数据。由RX数据处理器1160执行的处理与由基站1110处的TX MIMO处理器1120和TX数据处理器1114执行的处理互补。
处理器1170可如以上所讨论地周期性地确定要使用那个预编码矩阵。进一步,处理器1170可编制包括矩阵索引部分和秩值部分的反向链路消息。
反向链路消息可包括关于通信链路和/或接收到的数据流的各种类型的信息。反向链路消息可由还接收来自数据源1136的多个数据流的话务数据的TX数据处理器1138处理,由调制器1180调制,由发射机1154a到1154r调理,并被发射回基站1110。
在基站1110处,来自移动设备1150的已调制信号由天线1124接收,由接收机1122调理,由解调器1140解调,并由RX数据处理器1142处理以提取移动设备1150所发射的反向链路消息。进一步,处理器1130可处理提取出的消息以确定用哪个预编码矩阵来确定波束成形权重。
处理器1130和1170可分别指导(例如,控制、协调、管理等)基站1110和移动设备1150处的操作。可使相应各处理器1130和1170与存储程序代码和数据的存储器1132和1172相关联。处理器1130和1170还可执行推导分别针对上行链路和下行链路的频率和冲激响应估计的计算。
将理解,本文中所描述的各实施例可在硬件、软件、固件、中间件、微码、或其任何组合中实现。对于硬件实现,这些处理单元可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计成执行本文中所描述功能的其他电子单元、或其组合内实现。
当这些实施例在软件、固件、中间件或微码、程序代码或代码片断中实现时,可将它们存储在诸如存储组件之类的机器可读介质中。代码片断可表示过程、功能、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、或指令的任何组合、数据结构、或程序语句。通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数、或存储器内容,一代码段可被耦合到另一代码段或硬件电路。可使用包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等任何合适手段来传递、转发、或传送信息、自变量、参数、数据等。
对于软件实现,可使用执行本文中所描述功能的模块(例如,过程、功能等)来实现本文中所描述的技术。软件代码可被存储在存储器单元中并由处理器来执行。存储器单元可在处理器内实现或外置于处理器,在后一种情形中其可经由本领域中所知的各种手段可通信地耦合到处理器。
参考图12,图解了广播在与可用于信标传输的副载波的数目相关的域上可满足线性约束的经编码信标码元的系统1200。例如,系统1200可至少部分地驻留在基站中。将领会,系统1200被示为包括功能块,它们可以是表示由处理器、软件、或其组合(例如,固件)所实现的功能的功能块。系统1200包括可协作的电子组件的逻辑分组1202。例如,逻辑分组1202可包括用于初始化信标码的电子组件1204。例如,信标码字可包括关于发射方实体和/或与其的通信的信息。如先前所描述的,例如,信标码字在两个示例中可以是12位代码和/或22位同步度量。将领会,信标码也可以采取基本上任何数据配置。进一步,逻辑分组1202可包括用于根据编码方案将信标码编码成多个信标码元的电子组件1206,该编码方案可从少于或等于码元总数的一部分码元解出。在一个示例中,用于传送码元的副载波位置可指示在关于副载波的总数(其可以是例如质数)的域上会满足的线性约束。使用此信息,在接收到少数码元后通过求解该线性约束,信标码就会变成确定性的。而且,逻辑分组1202可包括用于在周期性时隙中在对应副载波上传送信标码元的电子组件。如所描述的,接收方设备可利用副载波位置来确定信标码字中尚未接收到的其余码元,以便于信标码字的高效率解码。此外,系统1200可包括保留用于执行与电子组件1204、1206、和1208相关联功能的指令的存储器1210。虽然被示为在存储器1210外部,但是应理解,电子组件1204、1206、以及1208中的一个或多个可以存在于存储器1210内。
转到图13,图解了接收多个经编码的信标码元并基于接收这些码元的一部分来确定信标码字的系统1300。例如,系统1300可驻留在移动设备内。如所描绘的,系统1300包括可代表由处理器、软件、或其组合(例如,固件)实现的功能的功能块。系统1300包括便于接收和解码信标码元的电子组件的逻辑分组1302。逻辑分组1302可包括用于接收单条信标消息中少于该消息中的信标码元总数的数个信标码元的电子组件1304。如将描述的,该不完整信标码元集可用于确定该消息中的其余码元;所需要的码元数目可部分基于与信标消息相关的多项式等式中的指数项的数目而变动。而且,逻辑分组1302可包括用于基于接收到的信标码元的副载波位置在与可用于信标消息的副载波总数相关的域上满足线性约束的电子组件1306。如所描述的,信标消息可根据本文中所述的编码方案被编码以产生在可用副载波的域上满足线性约束的信标码元。信标码元的接收机由此可使用此信息来求解该信息约束,从而使该信标消息的其余部分变成确定的。因此,逻辑分组1302可包括用于基于该线性约束来确定该信标消息中的其余码元的电子组件1308。确定信标消息可允许该消息被解码,从而辨别出其中所包括的信息。此外,系统1300可包括保留用于执行与电子组件1304、1306、和1308相关联功能的指令的存储器1310。虽然被示为在存储器1310外部,但是应理解,电子组件1304、1306、以及1308可以存在于存储器1310内。
以上描述包括一个或多个实施例的示例。当然,不可能为了描述上述实施例而描述可构想到的组件或方法的每种组合,但本领域普通技术人员可认识到,各实施例的许多进一步组合和排列都是可能的。因此,所述实施例旨在涵盖所有落入所附权利要求的精神和范围内的这种改变、修改以及变型。此外,就术语“包括”在本详细描述或所附权利要求书中使用的范畴而言,此术语旨在以与术语“包含”于权利要求中被用作过渡词时所解释的相类似的方式作可兼之解。
权利要求
1.一种便于将信标消息作为多个信标码元来传送的方法,包括
将信标消息编码成多个信标码元以使得可利用所述信标消息当中少于总数的数个码元来确定所述信标消息的其余码元;以及
在所指派的码元周期中在相应各副载波上传送所述多个信标码元。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信标消息包括关于发射方基站或其扇区中的至少一者的信息。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信标消息是使用最大距离可分(MDS)码来编码的。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信标消息被进一步编码以使得可利用所述信标消息当中少于总数的数个码元来区分所述信标消息与冲突的信标消息。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信标消息被进一步编码以使得可利用所述信标消息当中少于总数的数个码元来检测和/或消除时间或频率偏移。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信标消息是使用包括至少一个指数项的多项式码来编码的。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述多项式码由下式给出
其中R是指数项的数目,p1到pR是具有对应于S个可用于信标传输的副载波的S个元素的域ZS的本原元素,其中S>1,α1到αR是基于所述信标消息确定的指数因子,q是基于所述多项式码的长度和S确定的参数,Xt(α1,...,αR)表示供在周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述多项式码包括两个指数项,并且所述信标消息可基于所述多个信标码元中的两个信标码元来解码。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述两个指数项是由具有与211个可用于信标传输的副载波对应的211个元素的域Z211的两个本原元素构成的。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述多项式码由下式给出
其中p1和p2是域Z211的本原元素,α1和α2是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模211加法。
11.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述多项式码是由下式给出的Reed-Solomon码
其中p1是具有与S个可用于信标传输的副载波对应的S个元素的域ZS的本原元素,对于m=2,...,R,α1到αR是至少部分地基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,...,αR)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波索引,q是基于所述信标码的长度和S确定的参数,以及
表示模加法,并且对于m=2,...,R,得到所述Reed-Solomon码。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,其中S=211,R=2,q=21,p1=207以及
13.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述多项式码包括三个指数项,并且所述信标消息可基于所述多个信标码元中的三个信标码元来解码。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述三个指数项是由具有与47个可用于信标传输的副载波对应的47个元素的域Z47的三个本原元素构成的。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述多项式码由下式给出
其中p1、p2、和p3是域Z47的本原元素,α1、α2和α3是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2,α3)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法。
16.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述多项式码是由下式给出的Reed-Solomon码
其中p1是具有与47个可用于信标传输的副载波对应的47个元素的域Z47的本原元素,α1和α2是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2,α3)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法,和的选择得到所述Reed-Solomon码。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,p1=45,以及
18.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信标消息是在一个或多个信标群集中发送的同步度量。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,还包括在Galois傅立叶变换(GFT)域的对应于信标码的所述一个或多个群集中的信标码元总数的字节中连贯地放置群集的经编码信标码元并且在其余字节中放置0。
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,还包括使用Galois傅立叶逆变换将所述GFT域的分量变换成码字。
21.一种无线通信装置,包括
至少一个处理器,配置成将信标消息编码成多个信标码元以使得一旦解出所述信标消息当中少于总数的数个码元,所述信标消息就变成确定性的;以及
耦合至所述至少一个处理器的存储器。
22.如权利要求21所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成在所定义的码元周期期间并在相关副载波上传送所述信标码元。
23.如权利要求21所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成使用最大距离可分(MDS)码来编码所述信标消息。
24.如权利要求21所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成基于其所述信标码元的一部分来区分多个冲突信标。
25.如权利要求21所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成基于所述信标码元的一部分来检测和/或消除时间或频率偏移。
26.如权利要求21所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成使用包括至少一个指数项的多项式码来编码所述信标消息。
27.如权利要求26所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码由下式给出
其中R是指数项的数目,p1到pR是具有对应于S个可用于信标传输的副载波的S个元素的域ZS的本原元素,其中S>1,α1到αR是基于所述信标消息确定的指数因子,q是基于所述多项式码的长度和S确定的参数,Xt(α1,...,αR)表示供在周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法。
28.如权利要求26所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码包括两个指数项,并且所述信标消息可基于所述多个信标码元中的两个信标码元来解码。
29.如权利要求28所述的无线通信装置,其特征在于,所述两个指数项是由具有与211个可用于信标传输的副载波对应的211个元素的域Z211的两个本原元素构成的。
30.如权利要求29所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码由下式给出
其中p1和p2是域Z211的本原元素,α1和α2是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模211加法。
31.如权利要求26所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码是由下式给出的Reed-Solomon码
其中p1是具有与211个可用于信标传输的副载波对应的211个元素的域Z211的本原元素,α1和α2是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2)表示供在周码元期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法,的选择得到所述Reed-Solomon码。
32.如权利要求31所述的无线通信装置,其特征在于,p1=207,且
33.如权利要求26所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码包括三个指数项,并且所述信标消息可基于所述多个信标码元中的三个信标码元来解码。
34.如权利要求33所述的无线通信装置,其特征在于,所述三个指数项是由具有与47个可用于信标传输的副载波对应的47个元素的域Z47的三个本原元素构成的。
35.如权利要求34所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码由下式给出
其中p1、p2、和p3是域Z47的本原元素,α1、α2和α3是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2,α3)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法。
36.如权利要求16所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码是由下式给出的Reed-Solomon码
其中p1是具有与47个可用于信标传输的副载波对应的47个元素的域Z47的本原元素,α1和α2是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2,α3)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法,和的选择得到所述Reed-Solomon码。
37.如权利要求36所述的无线通信装置,其特征在于,p1=45,以及
38.如权利要求21所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标消息是在一个或多个信标群集中发送的同步度量。
39.如权利要求38所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成在Galois傅立叶变换(GFT)域的对应于信标码的所述一个或多个群集中的信标码元总数的字节中连贯地放置群集的经编码信标码元并且在其余字节中放置0。
40.如权利要求39所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成使用Galois傅立叶逆变换将所述GFT域中的分量变换成码字。
41.一种编码并传送信标消息的信标码元的无线通信装置,包括
用于初始化信标消息的装置;
用于根据编码方案将所述信标消息编码成多个信标码元的装置,其中所述编码方案可从少于码元总数的一部分码元解出;以及
用于在周期性时隙中在对应副载波上传送所述信标码元的装置。
42.如权利要求41所述的无线通信装置,其特征在于,还包括用于以域来标识可用副载波以使得所述用于编码的信标码元的副载波位置在所述域上必须满足线性约束的装置。
43.如权利要求41所述的无线通信装置,其特征在于,所述编码方案是信标码A、信标码A’、信标码B、或信标码B’编码方案。
44.如权利要求41所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标消息包括关于所述信标消息、发射方基站或其扇区中的至少一者的信息。
45.如权利要求41所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标消息是使用最大距离可分(MDS)码来编码的。
46.如权利要求41所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标消息被进一步编码以使得可利用所述信标消息当中少于总数的数个信标码元来区分所述信标消息与冲突的信标消息。
47.如权利要求41所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标消息被进一步编码以使得可利用所述信标消息当中少于总数的数个信标码元来检测和/或消除时间或频率偏移。
48.如权利要求41所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标消息是使用包括至少一个指数项的多项式码来编码的。
49.如权利要求48所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码由下式给出
其中R是指数项的数目,p1到pR是具有对应于S个可用于信标传输的副载波的S个元素的域ZS的本原元素,其中S>1,α1到αR是基于所述信标消息确定的指数因子,q是基于所述多项式码的长度和S确定的参数,Xt(α1,...,αR)表示供在周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法。
50.如权利要求48所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码包括两个指数项,并且所述信标消息可基于所述多个信标码元中的两个信标码元来解码。
51.如权利要求50所述的无线通信装置,其特征在于,所述两个指数项是由具有与211个可用于信标传输的副载波对应的211个元素的域Z211的两个本原元素构成的。
52.如权利要求51所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码由下式给出
其中p1和p2是域Z211的本原元素,α1和α2是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模211加法。
53.如权利要求48所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码是由下式给出的Reed-Solomon码
其中p1是具有与S个可用于信标传输的副载波对应的S个元素的域ZS的本原元素,对于m=2,...,R,,α1到αR是至少部分地基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,...,αR)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波索引,q是基于所述信标码的长度和S确定的参数,以及
表示模加法,并且对于m=2,...,R,得到所述Reed-Solomon码。
54.如权利要求53所述的无线通信装置,其特征在于,其中S=211,R=2,q=21,p1=207以及
55.如权利要求48所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码包括三个指数项,并且所述信标消息可基于所述多个信标码元中的三个信标码元来解码。
56.如权利要求55所述的无线通信装置,其特征在于,所述三个指数项是由具有与47个可用于信标传输的副载波对应的47个元素的域Z47的三个本原元素构成的。
57.如权利要求56所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码由下式给出
其中p1、p2、和p3是域Z47的本原元素,α1、α2和α3是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2,α3)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法。
58.如权利要求48所述的无线通信装置,其特征在于,所述多项式码是由下式给出的Reed-Solomon码
其中p1是具有与47个可用于信标传输的副载波对应的47个元素的域Z47的本原元素,α1和α2是基于所述信标消息确定的指数因子,Xt(α1,α2,α3)表示供在码元周期t中发送的信标码元使用的副载波,以及
表示模加法,和的选择得到所述Reed-Solomon码。
59.如权利要求58所述的无线通信装置,其特征在于,p1=45,以及
60.如权利要求41所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标消息是在一个或多个信标群集中发送的同步度量。
61.如权利要求60所述的无线通信装置,其特征在于,还包括用于在Galois傅立叶变换(GFT)域的对应于信标码的所述一个或多个群集中的信标码元总数的字节中连贯地放置群集的经编码信标码元并且在其余字节中放置0的装置。
62.如权利要求61所述的无线通信装置,其特征在于,还包括用于使用Galois傅立叶逆变换将所述GFT域的分量变换成码字的装置。
63.一种计算机程序产品,包括
一种计算机可读介质,包括
用于致使至少一台计算机用关于信标消息的发射机的信息来初始化所述信标消息的代码;
用于致使所述至少一台计算机将所述信标消息编码成要在副载波上发送出去的指示信息的多个信标码元的代码,所述信标码元是根据编码方案来选取的,其中所述信标消息可通过获得所述信标码元的一部分来解码;以及
用于致使所述至少一台计算机在所确定的码元周期中在所述副载波上传送所述信标码元的代码。
64.如权利要求63所述的计算机程序产品,其特征在于,所述编码方案将可用副载波的数目与域相关以使得用于所述信标码元的副载波的部分在所述域上满足线性约束,以便确定其余信标码元。
65.一种无线通信系统中的装置,包括
处理器,被配置为
根据多个可用位置将信标消息编码成多个信标码元位置;
将所述可用位置与域相关以使得通过在所述域上满足线性约束,接收所述信标码元位置的一部分就可使所述信标消息的其余部分成为确定性的;以及
传送所述信标码元;以及
耦合至所述处理器的存储器。
66.一种用于接收用来解码信标消息的一部分信标码元的方法,包括
接收信标的经编码信标码元的部分子集,所述经编码信标码元的副载波位置在与可用于信标码元的副载波位置的总数相关的域上满足线性约束;以及
至少部分地基于所述经编码信标码元的所述副载波位置以及对所述线性约束的所得解来确定关于所述经编码信标码元的信息。
67.如权利要求66所述的方法,其特征在于,所述所确定的信息包括所述信标的频率偏移。
68.如权利要求67所述的方法,其特征在于,所述偏移是基于所述经编码信标码元的部分集与信标码元的有效集作比较来确定的,每一信标码元与所述有效集之差即为所述偏移。
69.如权利要求67所述的方法,其特征在于,所述频率偏移由下式给出
其中是在Galois傅立叶变换(GFT)域中表示所述信标码元的公式的矩阵表示,
是由矩阵M的最后k列构成的nxk矩阵,
是包括
中的最后k个元素的k-矢量,以及
是其元素全部为1的列矢量。
70.如权利要求69所述的方法,其特征在于,所述频率偏移通过求解下式来估计
其中
是与所述信标码元横跨的子空间正交的矢量。
71.如权利要求70所述的方法,其特征在于,
是预定的。
72.如权利要求66所述的方法,其特征在于,所述所确定的信息包括标识与一个或多个其他信标冲突的信标的一个发射机。
73.如权利要求66所述的方法,其特征在于,所述所确定的信息包括所述信标中的其余信标码元。
74.如权利要求73所述的方法,其特征在于,还包括一旦确定所述其余信标码元就解码所述信标。
75.如权利要求74所述的方法,其特征在于,所述信标包括扇区标识信息。
76.如权利要求73所述的方法,其特征在于,一旦接收到单个信标的基本上等于与所述线性约束相关的多项式函数中的指数项的数目的数个信标码元,所述信标就是确定性的。
77.如权利要求73所述的方法,其特征在于,所述信标码元是使用最大距离可分(MDS)码来编码的。
78.如权利要求77所述的方法,其特征在于,所述MDS码是Reed-Solomon码。
79.如权利要求78所述的方法,其特征在于,所述Reed-Solomon码是在有411个以上可用信标副载波的域上计算出来的,所述其余码元可通过将2个接收到的码元表示为下式
以及
并求解p1及其指数来确定。
80.如权利要求78所述的方法,其特征在于,所述Reed-Solomon码是在有少于412个可用信标副载波的域上计算出来的,所述其余码元可通过将3个接收到的码元表示为下式
以及
并求解p1及其指数来确定。
81.一种无线通信装置,包括
至少一个处理器,配置成接收信标消息的经编码信标码元的子集,其中所述经编码信标码元的副载波位置在与可用于信标码元的副载波位置的总数相关的域上满足线性约束;以及
耦合至所述至少一个处理器的存储器。
82.如权利要求81所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成通过基于满足所述线性约束的所述经编码信标码元确定所述信标消息来解决信标消息模糊性。
83.如权利要求81所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成通过基于满足所述线性约束的所述经编码信标码元确定所述信标消息及其相关的偏移来解决频率和/或时间偏移。
84.如权利要求81所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成通过求解所述线性约束来确定所述信标消息的其余信标码元。
85.如权利要求84所述的无线通信装置,其特征在于,所述至少一个处理器被进一步配置成一旦确定所述其余信标码元就解码所述信标消息。
86.如权利要求81所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标码元是使用最大距离可分(MDS)码来编码的。
87.如权利要求86所述的无线通信装置,其特征在于,所述MDS码是Reed-Solomon码。
88.如权利要求87所述的无线通信装置,其特征在于,所述Reed-Solomon码是在有411个以上可用信标副载波的域上计算出来的,其余码元可通过将2个接收到的码元表示为下式
以及
并求解p1及其指数来确定。
89.如权利要求88所述的无线通信装置,其特征在于,所述Reed-Solomon码是在有少于412个可用信标副载波的域上计算出来的,其余码元可通过将3个接收到的码元表示为下式
以及
并求解p1及其指数来确定。
90.一种用于基于收到信标码元的子集来确定信标消息的无线通信装置,包括
用于接收单条信标消息中少于所述信标消息中的信标码元总数的数个信标码元的装置;
用于基于收到信标码元的副载波位置在与可用于所述信标消息的副载波总数相关的域上满足线性约束的装置;以及
用于基于所述线性约束来确定所述信标消息中的其余信标码元的装置。
91.如权利要求90所述的无线通信装置,其特征在于,还包括用于通过将所述信标码元与有效的信标码元序列作比较来解出所述无线通信装置的频率偏移。
92.如权利要求91所述的无线通信装置,其特征在于,所述频率偏移由下式给出
其中是在Galois傅立叶变换(GFT)域中表示所述信标码元的公式的矩阵表示,
是由矩阵M的最后k列构成的nxk矩阵,
是包括
中的最后k个元素的k-矢量,以及
是其元素全部为1的列矢量。
93.如权利要求92所述的无线通信装置,其特征在于,所述频率偏移通过求解下式来估计
其中
是与所述信标码元横跨的子空间正交的矢量。
94.如权利要求93所述的方法,其特征在于,
是预定的。
95.如权利要求90所述的无线通信装置,其特征在于,还包括用于在存在冲突信标消息的情况下通过满足所述线性约束来解出所述信标消息的装置。
96.如权利要求90所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标码元是用Reed-Solomon码来编码的。
97.如权利要求90所述的无线通信装置,其特征在于,还包括用于一旦确定所述其余信标码元就解码所述信标消息的装置。
98.如权利要求97所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标消息包括扇区标识信息。
99.如权利要求90所述的无线通信装置,其特征在于,一旦接收到单个信标的基本上等于与所述线性约束相关的多项式函数中的指数项的数目的数个信标码元,所述信标消息就是确定性的。
100.如权利要求90所述的无线通信装置,其特征在于,所述信标码元是使用最大距离可分(MDS)码来编码的。
101.如权利要求100所述的无线通信装置,其特征在于,所述MDS码是Reed-Solomon码。
102.如权利要求101所述的无线通信装置,其特征在于,所述Reed-Solomon码是在有411个以上可用信标副载波的域上计算出来的,其余码元可通过将2个接收到的码元表示为下式
以及
并求解p1及其指数来确定。
103.如权利要求101所述的无线通信装置,其特征在于,所述Reed-Solomon码是在有少于412个可用信标副载波的域上计算出来的,其余码元可通过将3个接收到的码元表示为下式
以及
并求解p1及其指数来确定。
104.一种计算机程序产品,包括
一种计算机可读介质,包括
用于致使至少一台计算机接收与信标消息相关的信标码元广播的不完整集合的代码,所述信标码元在与可用于传送所述信标码元广播的副载波相关的域上满足线性约束;以及
用于致使至少一台计算机关于所述信标码元广播的不完整集合求解所述线性约束以确定所述信标消息中的其余信标码元的代码。
105.如权利要求104所述的计算机程序产品,其特征在于,所述计算机可读介质进一步包括用于致使所述至少一台计算机基于所述信标码元广播和不同信标消息的有效广播序列来确定频率偏移的代码。
106.一种无线通信系统中的装置,包括
处理器,被配置为
接收与信标消息相关的信标码元的不完整集合;
基于利用所述接收到的信标码元在域上满足线性约束来确定所述信标消息的其余信标码元;以及
解码所述信标消息以辨别关于其发射方扇区的信息;以及
耦合至所述处理器的存储器。
全文摘要
描述了便于发射信标消息的信标码元以使得码元序列在域元素可用载波来标识的域上满足线性约束的系统和方法。这样,可向信标消息应用编码方案;该编码方案可产生要在给定副载波上传送的多个信标码元。信标码元的接收方设备可通过接收少于信标消息中的码元总数的数个码元并基于该线性约束确定其余码元副载波来解码信标消息。于是,既促进了信标的更高效率解码,又促进了通过计算出哪些码元满足码元的线性约束解决了信标模糊性,以及通过检测会导致满足线性约束的偏移解决了时移和频移。
文档编号H04L27/26GK101529838SQ200780039111
公开日2009年9月9日 申请日期2007年10月26日 优先权日2006年10月19日
发明者T·理查德森, 李胡胜, 李君易, A·利昂尼多夫, R·拉洛亚, R·帕兰基, G·霍恩, A·萨姆帕斯 申请人:高通股份有限公司
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