灵活的正交频分复用物理传输数据帧的动态配置制造技术

基站可以生成和传送包括帧序列的传输流。帧可以包括多个分区，其中每个分区包括对应的OFDM符号的集合。对于每个分区，该分区中的OFDM符号可以具有对应的循环前缀大小和对应的FFT大小，允许不同分区的目标针对用户设备的不同聚集，例如具有最大延迟扩展的不同预期值和/或不同移动性范围的用户设备。基站还可以动态地重新配置每个帧的采样速率，允许在子载波间距的控制中的进一步的解析。通过允许不同OFDM符号的循环前缀具有不同的长度，可以构造这样的帧，所述帧符合设置的有效载荷持续时间并且具有每分区的循环前缀大小和每分区的FFT大小的随机值。可以在时间和/或频率上对分区进行复用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】灵活的正交频分复用物理传输数据帧的动态配置相关申请的交叉引用本申请要求于2014年8月7日提交的美国专利申请No.62/034,583的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及无线通信领域，更具体地，涉及用于动态构造正交频分复用(“OFDM”)物理传输帧以使得在广播网络中的传输的配置中实现灵活性的机制。
技术介绍
在当今世界中，许多电子设备依靠无线连接性来接收来自其他连接设备的数据。在典型的无线部署中，可以存在传送数据的一个或多个无线接入点以及从无线接入点接收数据的一个或多个设备。在这种情形下，不同的设备可以具有不同的传播信道特性，并且这些可能影响它们从同一无线接入点的无线数据接收。例如，在无线接入点附近和/或具有固定位置(或正在缓慢移动)的设备可能具有比正在高速移动和/或远离无线接入点的设备更好的传播信道条件。第一设备可能落入能够接收利用一组参数(例如在正交频分复用(以下称为“OFDM”)系统中的较小子载波间距、高前向纠错(FEC)码率和/或高调制级别)被编码和发射的数据的设备组中，而第二设备可能落入需要利用第二组参数(例如在OFDM系统中的较宽子载波间距、低FEC码率和/或低调制级别)对数据进行编码和传送的设备组中。存在许多情形，其中大量设备可能都希望从公共源接收相同的数据。一个这样的示例是广播电视，其中各种家庭中的大量电视机都接收传达感兴趣节目的公共广播信号。在这种情形下，将数据广播或多播到这样的设备明显比单独地向每个设备用信号传送相同的数据更有效。然而，具有不同质量级别的节目(例如，高清晰度视频、标准清晰度视频等)可能需要被发送到具有不同传播信道特性的不同设备组。在其他情形下，可能希望向特定设备传送设备特定的数据，并且用于编码和传送该数据的参数可能取决于设备的位置和/或传播信道条件。如上所述，可能需要同时地或以时分复用方式(或两者)利用不同的编码和传输参数传送不同的传送数据集合。在特定数据集合中要传送的数据量和/或该数据集合的编码和传输参数可以随时间变化。同时，对高速无线数据的需求继续增加，并且期望在潜在的时变基础上使得尽可能最有效地使用可用无线资源(例如无线频谱的某一部分)。
技术实现思路
现代和未来的高速无线网络必须被设计用于高效处理各种各样的部署情形。目前公开的是如下的机制，其能够在无线数据递送中实现广泛灵活性以支持部署情形的全部范围中的服务，可以包括但不限于以下：接收机移动性(例如固定的、游牧的、移动的)；小区大小(例如，宏、微、微微)；单频或多频网络(SFN或MFN)；不同服务的复用；和带宽共享。A.在一组实施例中，用于构造和传送具有指定时间长度的帧的方法可以实现如下。该方法可以使得在配置来自基站的传输中实现灵活性。该方法可以包括使用基站的数字电路来执行操作，其中所述操作包括：(a)对于所述帧的一个或多个分区中的每一个，确定属于该分区的OFDM符号的对应OFDM符号长度，其中所述OFDM符号长度基于对应的FFT大小和对应的循环前缀大小，其中所述对应的循环前缀大小基于对应的最小保护间隔持续时间而满足大小约束；(b)计算所述分区上的在OFDM符号的并集中的OFDM符号长度的和；(c)基于所述和以及所述帧的有效载荷区域的长度来计算过剩采样的数目；和(d)构造所述帧。构造帧的动作可以包括：对于并集中的每个OFDM符号，使用所述过剩采样的数目和所述OFDM符号的索引中的至少一个，将所述OFDM符号指派给所述并集的至少一个子集中的一个精确子集，以及在将所述OFDM符号嵌入所述帧中之前，向所述并集的所述至少一个子集中的每一个子集中的每个OFDM符号的循环前缀大小添加一个编号，其中针对所述并集的至少一个子集中的每一个子集使用唯一编号。该方法还可以包括使用基站的发射机通过无线信道发送该帧。在一些实施例中，构造帧的动作还包括：对于并集的至少一个子集中的一个子集，将用于该子集的唯一编号设置为零。在一些实施例中，并集的至少一个子集中的一个子集表示并集中的OFDM符号的初始连续子集。在一些实施例中，根据接收所述传输的远程设备已知的算法来确定并集的至少一个子集和用于并集的至少一个子集中的每一个子集的唯一编号。B.在一组实施例中，用于由基站构造和传送帧的方法可以实现如下。该方法可以包括使用基站的数字电路来执行操作，其中操作包括构造帧的有效载荷区域。有效载荷区域包括多个分区，其中每个分区包括对应的多个OFDM符号，其中每个分区具有针对该分区中的OFDM符号的对应的FFT大小和对应的循环前缀大小。该方法还可以包括使用基站的发射机通过无线信道传送该帧。在一些实施例中，操作还包括将信令信息嵌入在帧的非有效载荷区域中，其中信令信息指示针对每个分区的FFT大小和循环前缀大小。在一些实施例中，每个分区包括对应的开销资源元素(诸如参考符号)的集合。在这些实施例中，操作还可以包括：在已经在帧内保留开销资源元素之后，将符号数据从一个或多个服务数据流调度到每个分区。在一些实施例中，第一分区的目标是传输到移动设备，并且第二分区的目标是传输到固定设备。在这些实施例中，与第一分区相对应的FFT大小可以小于与第二分区相对应的FFT大小。在一些实施例中，第一分区的目标是传输到预期具有大延迟扩展的第一用户设备，并且第二分区的目标是传输到期望具有较小延迟扩展的第二用户设备。在这些实施例中，针对第一分区的循环前缀大小可以大于针对第二分区的循环前缀大小。在一些实施例中，除了根据由FFT大小和循环前缀大小确定的所需小区覆盖和期望的用户移动性的上述划分之外(或作为上述划分的替代)，还可以根据一个或多个其他因素来划分帧。例如，因素可以包括数据速率，其中不同的分区具有不同的数据速率。具体而言，不同的分区可以具有高数据速率或低数据速率(类似物联网)，具有用于低功率接收的较低占空比。在一个示例中，因素可以包括紧密簇和松散簇，其中牺牲了时间分集以便允许低功率设备唤醒、消耗其需要的数据、然后回到睡眠。在一个示例中，因素可包括频率分割，其允许使用较低调制阶来更鲁棒地对频带边缘进行编码以允许频带整形或其它干扰减轻技术。C.在一组实施例中，用于由基站构造和传送帧的方法可以实现如下。该方法可以包括使用基站的数字电路来执行操作，其中操作包括：(a)构造多个分区，其中每个分区包括对应的OFDM符号的集合，其中每个分区中的OFDM符号符合对应的FFT大小并且满足对应的最小保护间隔；以及(b)通过对所述分区的OFDM符号进行时间交织来构造帧，以形成OFDM符号簇，其中所述OFDM符号簇由以下定义：针对每个分区的OFDM符号簇大小的指定值；和针对每个分区的OFDM符号簇周期的指定值。该方法还可以包括使用基站的发射机通过无线信道传送帧。在一些实施例中，第一分区的目标是传输到移动设备，第二分区的目标是传输到固定设备。在这些实施例中，与第一分区相对应的FFT大小可以小于与第二分区相对应的FFT大小。在一些实施例中，上述操作还可以包括在帧中嵌入信令信息，其中信令信息指示针对每个分区的OFDM符号簇大小的指定值以及针对每个分区的OFDM符号簇周期的指定值。在一些实施例中，用户设备可以被配置为：(1)接收该帧；(2)对于已经向其指派了所述用户设备的特定分区，基于所述帧中的信令信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于构造数据帧的方法，所述方法包括以下步骤：由处理器将帧划分成多个分区；对于所述多个分区中的每一个分区，由处理器确定相关联的OFDM符号的长度；由处理器计算在所述多个分区上的所述OFDM符号的并集之中的OFDM符号长度的和；由处理器基于所计算的和以及基于所述帧的有效载荷区域的长度来计算过剩采样的数目；以及对于所述并集中的每个OFDM符号，由处理器使用所述过剩采样的数目和所述OFDM符号的索引中的至少一项来将所述OFDM符号指派给所述并集的至少一个子集中的一个子集，并且在将所述OFDM符号嵌入所述帧中之前，将编号添加到所述并集的所述至少一个子集中的每个子集中的每个OFDM符号的循环前缀大小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.07 US 62/034,5831.一种用于构造数据帧的方法，所述方法包括以下步骤：由处理器将帧划分成多个分区；对于所述多个分区中的每一个分区，由处理器确定相关联的OFDM符号的长度；由处理器计算在所述多个分区上的所述OFDM符号的并集之中的OFDM符号长度的和；由处理器基于所计算的和以及基于所述帧的有效载荷区域的长度来计算过剩采样的数目；以及对于所述并集中的每个OFDM符号，由处理器使用所述过剩采样的数目和所述OFDM符号的索引中的至少一项来将所述OFDM符号指派给所述并集的至少一个子集中的一个子集，并且在将所述OFDM符号嵌入所述帧中之前，将编号添加到所述并集的所述至少一个子集中的每个子集中的每个OFDM符号的循环前缀大小。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述OFDM符号长度基于对应的FFT大小和对应的循环前缀大小，并且其中所述对应的循环前缀满足基于对应的最小保护间隔持续时间的大小约束。3.根据权利要求1所述的方法，其中，唯一编号被用于所述并集的所述至少一个子集中的每个子集。4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：对于所述并集的所述至少一个子集中的一个子集，所述计算机将所述子集的所述唯一编号设置为零。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述并集的所述至少一个子集中的一个子集表示所述并集中的所述OFDM符号的初始连续子集。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述并集的所述至少一个子集和针对所述并集的所述至少一个子集中的每个子集的所述唯一编号根据被配置为接收所述数据帧的远程计算设备已知的算法而被确定。7.根据权利要求1所述的方法，还包括所述计算机将信令信息嵌入在所述数据帧中的步骤。8.根据权利要求1所述的方法，还包括所述计算机对所述分区的所述OFDM符号进行交织以形成OFDM符号簇的步骤。9.一种用于构造数据帧的系统，所述系统包括一个或多个处理器、一个或多个非瞬态计算机可读存储设备和被存储在所述一个或多个存储设备中的至少一个存储设备上的用于由所述一个或多个处理器中的至少一个处理器执行的计算机可执行程序指令，所述程序指令包括：用于构造多个分区的指令，其中所述分区中的每个分区包括对应的OFDM符号的集合，其中每个分区中的所述OFDM符号符合对应的FFT大小并且满足对应的最小保护间隔；以及用于通过对所述分区的所述OFDM符号进行时间交织以形成OFDM符号簇来构造帧的指令，其中所述OFDM符号簇由以下定义：针对每个分区的OFDM符号簇大小的指定值；和针对每个分区的OFDM符号簇周期的指定值。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述程序指令还包括用于以下的程序指令：确定针对所述多个分区中的每个分区的相关联OFDM符号的长度；计算在所述多个分区上的所述OFDM符号的并集之中的OFDM符号长度的和；基于所计算的和以及基于所述帧的有效载荷区域的长度来计算过剩采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·西蒙，K·A·谢尔比，M·厄恩肖，
申请(专利权)人：第一媒体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US