Оценка отклонения частоты

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к беспроводной связи и, в частности, к оценке и отслеживанию частоты и позволяет повысить точно выполнения оценки отклонения частоты. Информация о частоте получается на основе наблюдения за одиночным символом, переносящим пилот-сигналы, который может находиться в любом расположении ширины полосы. В частности, информация об отклонении частоты получается после выбора пилот-сигнала, назначенного определенному пользователю, преобразования выбранного пилот-сигнала в пилот-сигнал временной области, сопоставления его с комплексно-сопряженным пилот-сигналом, проецирования результата на верхнюю половину и нижнюю половину единичной окружности путем умножения результата на еj2π0.5n/N и е-j2π0.5n/N соответственно и вычисления разности квадрата модуля результирующей векторной суммы у каждой половины в качестве оценки отклонения частоты. Отклонение частоты может корректироваться на основе этой оценки. Более того, раскрытые аспекты могут применяться к многолучевым средам. 5 н. и 23 з.п. ф-лы, 14 ил.

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА

По данной заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на выдачу патента США № 61/025641, поданной 1 февраля 2008 г., озаглавленной "FREQUENCY ERROR ESTIMATION METHOD FOR LTE UL", которая переуступлена правопреемнику настоящей заявки и полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Нижеследующее описание в целом относится к беспроводной связи и, в частности, к оценке отклонения частоты.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы беспроводной связи широко развернуты для предоставления передачи различного типа контента, такого как речь, данные и т.п. Эти системы могут быть системами множественного доступа, выполненными с возможностью поддержки обмена информацией с несколькими пользователями путем совместного использования доступных ресурсов системы (например, полосы пропускания, мощности передачи и т.п.). Примеры систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы долгосрочного развития (LTE) 3GPP, системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) и другие.

Как правило, беспроводная система связи множественного доступа может одновременно поддерживать связь для нескольких беспроводных терминалов. Каждый терминал взаимодействует с одной или несколькими базовыми станциями посредством передачи по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к связи от базовых станций к терминалам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от терминалов к базовым станциям. Линия связи может устанавливаться посредством системы с одним входом и одним выходом (SISO), со многими входами и одним выходом (MISO) или со многими входами и многими выходами (MIMO).

Как правило, для оценки отклонения частоты используются, по меньшей мере, две последовательные настраивающие последовательности (например, пилот-символы). Однако некоторые системы предоставляют только одну настраивающую последовательность и/или более одной настраивающей последовательности, причем каждая из них появляется в разной частотной области. Оценка отклонения частоты не может быть надежно произведена в системах, которые не предоставляют две последовательные настраивающие последовательности, занимающие одинаковую полосу пропускания.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Нижеследующее представляет упрощенную сущность одного или нескольких аспектов, чтобы обеспечить базовое понимание таких аспектов. Эта сущность не является всесторонним общим представлением всех предполагаемых аспектов и не предназначена ни для установления ключевых или важных элементов всех аспектов, ни для очерчивания объема любой или всех аспектов. Ее единственная цель - представить некоторые идеи одной или нескольких аспектов в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое представляется позднее.

В соответствии с одним или несколькими аспектами и их соответствующим раскрытием различные аспекты описываются применительно к оценке и отслеживанию частоты. Информация о частоте может быть извлечена на основе наблюдения за одиночным символом, например символом OFDM, переносящим пилот-сигналы, независимо от расположения полосы пропускания символа. Например, информация об отклонении частоты может быть извлечена после выбора тонов, назначенных определенному мобильному устройству (например, после FFT (быстрое преобразование Фурье)). Представление временной области извлеченных пилот-символов может умножаться на локальную пилот-последовательность, и результирующая последовательность проецируется на верхний и нижний полукруг путем умножения на вращающийся вектор при разносе поднесущих +/- 0,5 (например, любой интервал разноса между 0 и 1). Разность модулей результирующих векторов может нести в себе информацию об отклонении частоты.

Один аспект относится к способу для оценки отклонения частоты. Способ включает в себя этапы, на которых получают пилот-сигнал в частотной области для первого пользователя от первой антенны и выполняют обратное дискретное преобразование Фурье для перевода частотной области пилот-сигнала в первую последовательность временной области для первой антенны. Способ также включает в себя этапы, на которых умножают первую последовательность временной области на сопряженную локальную копию, чтобы получить результирующую последовательность и модулированные последовательности, и проецируют результирующую последовательность и модулированные последовательности на верхний полукруг и нижний полукруг. Дополнительно, способ включает в себя этапы, на которых вычисляют квадрат модуля векторной суммы для верхнего полукруга и нижнего полукруга, чтобы оценить коррекцию отклонения частоты, и корректируют отклонение частоты путем умножения первой последовательности временной области на вращающийся вектор.

Другой аспект относится к устройству беспроводной связи, которое включает в себя запоминающее устройство и процессор. Запоминающее устройство хранит команды, имеющие отношение к получению пилот-сигнала в частотной области для первого пользователя от первой антенны, выполнению обратного дискретного преобразования Фурье для перевода частотной области пилот-сигнала в первую последовательность временной области для первой антенны и умножению первой последовательности временной области на сопряженную локальную копию, чтобы получить результирующую последовательность и модулированные последовательности. Запоминающее устройство также хранит команды, имеющие отношение к проецированию результирующей последовательности и модулированных последовательностей на верхний полукруг и нижний полукруг, вычислению квадрата модуля векторной суммы для верхнего полукруга и нижнего полукруга, чтобы оценить коррекцию отклонения частоты, и коррекции отклонения частоты путем умножения первой последовательности временной области на вращающийся вектор. Процессор соединяется с запоминающим устройством и конфигурируется для выполнения команд, сохраненных в запоминающем устройстве.

Еще один аспект относится к устройству беспроводной связи, которое оценивает отклонение частоты. Устройство включает в себя средство для извлечения пилот-сигнала в частотной области для первого пользователя от первой антенны и средство для выполнения обратного дискретного преобразования Фурье для перевода частотной области пилот-сигнала в первую последовательность временной области для первой антенны. Устройство также включает в себя средство для умножения первой последовательности временной области на сопряженную локальную копию, чтобы получить результирующую последовательность и модулированные последовательности, и средство для проецирования результирующей последовательности и модулированных последовательностей на верхний полукруг и нижний полукруг. Дополнительно устройство включает в себя средство для вычисления квадрата модуля векторной суммы для верхнего полукруга и нижнего полукруга, чтобы оценить коррекцию отклонения частоты, и средство для коррекции отклонения частоты путем умножения первой последовательности временной области на вращающийся вектор.

Еще один аспект относится к компьютерному программному продукту, содержащему машиночитаемый носитель. Машиночитаемый носитель включает в себя первый набор кодов для побуждения компьютера извлечь пилот-сигнал в частотной области для первого пользователя от первой антенны, и второй набор кодов для побуждения компьютера выполнить обратное дискретное преобразование Фурье для перевода частотной области пилот-сигнала в первую последовательность временной области для первой антенны. Также включается третий набор кодов для побуждения компьютера умножить первую последовательность временной области на сопряженную локальную копию, чтобы получить результирующую последовательность и модулированные последовательности, и четвертый набор кодов для побуждения компьютера спроецировать результирующую последовательность и модулированные последовательности на верхний полукруг и нижний полукруг. Машиночитаемый носитель также включает в себя пятый набор кодов для побуждения компьютера вычислить квадрат модуля векторной суммы для верхнего полукруга и нижнего полукруга, чтобы оценить коррекцию отклонения частоты, и шестой набор кодов для побуждения компьютера скорректировать отклонение частоты путем умножения первой последовательности временной области на вращающийся вектор.

Дополнительный аспект относится, по меньшей мере, к одному процессору, сконфигурированному для оценки и коррекции отклонения частоты. Процессор включает в себя первый модуль для извлечения пилот-сигнала в частотной области для первого пользователя от первой антенны, второй модуль для выполнения обратного дискретного преобразования Фурье для перевода частотной области пилот-сигнала в первую последовательность временной области для первой антенны, и третий модуль для умножения первой последовательности временной области на сопряженную локальную копию, чтобы получить результирующую последовательность и модулированные последовательности. Процессор также включает в себя четвертый модуль для проецирования результирующей последовательности и модулированных последовательностей на верхний полукруг и нижний полукруг, пятый модуль для вычисления квадрата модуля векторной суммы для верхнего полукруга и нижнего полукруга, чтобы оценить коррекцию отклонения частоты, и шестой модуль для коррекции отклонения частоты путем умножения первой последовательности временной области на вращающийся вектор.

Для выполнения вышеупомянутых и связанных целей один или несколько аспектов содержат признаки, полностью описываемые ниже и отдельно указываемые в формуле изобретения. Нижеследующее описание и приложенные чертежи подробно излагают определенные пояснительные аспекты одной или нескольких аспектов. Эти признаки, тем не менее, указывают только на некоторые из различных способов, которыми могут быть использованы принципы различных аспектов. Другие преимущества и новые признаки станут очевидными из нижеследующего подробного описания при рассмотрении в сочетании с чертежами, и раскрытые аспекты предназначены для включения всех таких аспектов и их эквивалентов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 иллюстрирует систему беспроводной связи с коллективным доступом в соответствии с одним или несколькими аспектами.

Фиг. 2 иллюстрирует схематическое представление пилот-символов, занимающих разные местоположения поднесущих из-за скачкообразной перестройки частоты.

Фиг. 3 иллюстрирует систему, которая выполняет оценку отклонения частоты в среде беспроводной связи.

Фиг. 4 иллюстрирует высокоуровневое схематическое представление цикла отслеживания частоты в соответствии с различными аспектами.

Фиг. 5 иллюстрирует схематическое представление детектора отклонения частоты в соответствии с раскрытыми аспектами.

Фиг. 6 иллюстрирует интуитивное обоснование алгоритма "проецирования".

Фиг. 7 иллюстрирует детектор отклонения частоты для многолучевых каналов.

Фиг. 8 иллюстрирует способ оценивания отклонения частоты в системе беспроводной связи.

Фиг. 9 иллюстрирует способ оценивания отклонения частоты в соответствии с одной или несколькими раскрытыми аспектами.

Фиг. 10 иллюстрирует способ оценки отклонения частоты для нескольких антенн.

Фиг. 11 иллюстрирует систему, которая облегчает оценку отклонения частоты в соответствии с одной или несколькими раскрытыми аспектами.

Фиг. 12 иллюстрирует систему, которая облегчает оценивание и коррекцию отклонения частоты в соответствии с различными аспектами, представленными в этом документе.

Фиг. 13 иллюстрирует типовую систему беспроводной связи.

Фиг. 14 иллюстрирует пример системы, которая оценивает и корректирует отклонение (отклонения) частоты.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже описываются различные аспекты со ссылкой на чертежи. В нижеследующем описании для целей пояснения излагаются многочисленные особые подробности, чтобы обеспечить всестороннее понимание одного или нескольких аспектов. Тем не менее может быть очевидным, что такие аспекты могут быть применены на практике без этой специальной подробной информации. В иных случаях широко известные структуры и устройства показываются в виде блок-схем, чтобы облегчить описание этих аспектов.

При использовании в данной заявке термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для ссылки на связанный с применением компьютера объект, любой из аппаратных средств, микропрограммного обеспечения, сочетания аппаратных средств и программного обеспечения, программного обеспечения либо программного обеспечения в ходе исполнения. Например, компонент может быть, но не ограничивается этим, работающим на процессоре процессом, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком выполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации и приложение, работающее на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство могут быть компонентом. Один или несколько компонентов могут находиться в процессе и/или потоке выполнения, и компонент может располагаться на одном компьютере и/или распределяться между двумя или более компьютерами. К тому же эти компоненты могут исполняться с различных машиночитаемых носителей, имеющих записанные на них различные структуры данных. Компоненты могут взаимодействовать посредством локальных и/или удаленных процессов, например в соответствии с сигналом, имеющим один или несколько пакетов данных (к примеру, данных от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, такой как Интернет, с другими системами посредством сигнала).

Кроме того, в этом документе описываются различные аспекты применительно к мобильному устройству. Мобильное устройство также может называться и может содержать некоторые или все функциональные возможности системы, абонентского модуля, абонентского пункта, подвижной станции, мобильного, беспроводного терминала, узла, устройства, удаленной станции, удаленного терминала, терминала доступа, пользовательского терминала, терминала, устройства беспроводной связи, устройства беспроводной связи, агента пользователя, пользовательского устройства или пользовательского оборудования (UE). Мобильное устройство может быть сотовым телефоном, беспроводным телефоном, телефоном протокола инициирования сеанса связи (SIP), смартфоном, станцией беспроводной местной системы связи (WLL), персональным цифровым помощником (PDA), переносным компьютером, карманным устройством связи, карманным вычислительным устройством, спутниковой радиосистемой, платой беспроводного модема и/или другим устройством обработки для взаимодействия в беспроводной системе. Кроме того, различные аспекты описываются в этом документе применительно к базовой станции. Базовая станция может использоваться для взаимодействия с беспроводным терминалом (терминалами), и также может называться и может содержать некоторые или все функциональные возможности точки доступа, узла, Узла В, усовершенствованного Узла В, e-NB или некоторого другого сетевого объекта.

Различные аспекты или признаки будут представляться на основе систем, которые могут включать в себя некоторое количество устройств, компонентов, модулей и т.п. Нужно понимать и принимать во внимание, что различные системы могут включать в себя дополнительные устройства, компоненты, модули и т.д. и/или могут не включать в себя все из этих устройств, компонентов, модулей и т.д., обсуждаемых в связи с чертежами. Также может использоваться сочетание этих подходов.

Со ссылкой на Фиг. 1 иллюстрируется система 100 беспроводной связи множественного доступа в соответствии с одним или несколькими аспектами. Система 100 беспроводной связи может включать в себя одну или несколько базовых станций, находящихся в связи с одним или несколькими пользовательскими устройствами. Каждая базовая станция обеспечивает покрытие для множества секторов. Иллюстрируется трехсекторная базовая станция 102, которая включает в себя несколько групп антенн, причем одна включает в себя антенны 104 и 106, другая включает антенны 108 и 110, а третья включает антенны 112 и 114. В соответствии с Фиг. 1 показано только две антенны для каждой группы антенн, однако больше или меньше антенн может использоваться для каждой группы антенн. Мобильное устройство 116 осуществляет связь с антеннами 112 и 114, причем антенны 112 и 114 передают информацию мобильному устройству 116 по прямой линии 118 связи и принимают информацию от мобильного устройства 116 по обратной линии 120 связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от базовых станций к мобильным устройствам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от мобильных устройств к базовым станциям. Мобильное устройство 122 осуществляет связь с антеннами 104 и 106, причем антенны 104 и 106 передают информацию мобильному устройству 122 по прямой линии 124 связи и принимают информацию от мобильного устройства 122 по обратной линии 126 связи. Например, в системе FDD линии 118, 120, 124 и 126 связи могли бы использовать разные частоты для связи. Например, прямая линия 118 связи могла бы использовать иную частоту, чем частота, используемая обратной линией 120 связи.

Каждая группа антенн и/или область, в которой они предназначены для осуществления связи, может называться сектором базовой станции 102. В одной или нескольких особенностях группы антенн предназначены для передачи информации мобильным устройствам в секторе или областях, охватываемых базовой станцией 102. Базовая станция может быть стационарной станцией, используемой для взаимодействия с терминалами.

При осуществления связи по прямым линиям 118 и 124 связи передающие антенны базовой станции 102 могут использовать формирование луча, чтобы улучшить отношение сигнал-шум у прямых линий связи для разных мобильных устройств 116 и 122. Также базовая станция, использующая формирование луча для передачи мобильным устройствам, разбросанным беспорядочно по ее зоне обслуживания, могла бы давать меньше помех на мобильные устройства в соседних сотах, чем помехи, которые могут вызываться базовой станцией, передающей через одну антенну всем мобильным устройствам в ее зоне обслуживания.

В соответствии с некоторыми аспектами, система 100 беспроводной связи выполнена с возможностью облегчения оценки и отслеживания частоты. Информация о частоте может быть извлечена на основе наблюдения за одиночным символом, например символом OFDM, переносящим пилот-сигналы, независимо от расположения ширины полосы символа. Например, информация об отклонении частоты может получаться после выбора тональных сигналов, назначенных определенному мобильному устройству (например, после FFT (быстрое преобразование Фурье)).

Раскрытые аспекты предоставляют схему для оценки отклонения частоты на узле приемника (например, в соте усовершенствованного Узла Б для системы LTE). Хотя различные аспекты могли бы описываться со ссылкой на множественный доступ с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA) в качестве схемы множественного доступа, соответствующей восходящей линии связи (UL) системы долгосрочного развития (LTE), раскрытые аспекты не ограничиваются этой схемой и могут распространяться на обобщенную схему OFDMA и другие схемы.

Раскрытые аспекты предоставляют несколько преимуществ, например оценку отклонения частоты на основе наблюдения за одиночным символом OFDM, переносящим пилот-сигналы. Другое преимущество состоит в том, что отсутствует оценка канала, необходимая для реализации раскрытых аспектов. Более того, раскрытые аспекты устойчивы к многолучевым системам и обладают небольшой сложностью реализации.

Некоторые аспекты будут описываться относительно оценки и отслеживания частоты на узле базовой станции (например, называемом усовершенствованным Узлом В в терминологии LTE). Схема множественного доступа для восходящей линии связи (UL) в LTE основана на FDMA (например, разное подмножество доступных поднесущих выделяется каждому пользователю).

Проблема отклонения частоты возникает, по меньшей мере, по двум основным причинам. Во-первых, гетеродин (LO) передатчика (например, мобильного устройства или другого передающего устройства) имеет смещение по отношению к смещению, используемому на приемнике (например, усовершенствованном Узле В). Это несоответствие может вызываться уходом часов, колебаниями температуры, старением, а также другими факторами. Любой беспроводной модем может испытывать один или несколько этих аспектов. Во-вторых, отклонение частоты может вызвать доплеровский сдвиг несущей частоты, вызванный относительным движением мобильного устройства в присутствии сильного отражающего компонента, обычно называемого зоной прямой видимости (LOS), который часто встречается в беспроводной сотовой связи.

Хотя приемное устройство (например, усовершенствованный Узел В) может отправлять периодические сообщения, чтобы информировать передающее устройство (например, мобильное устройство) о регулировках синхронизации его локального тактового генератора, может быть некоторое остаточное несоответствие между гетеродином (LO) терминала и сетью. Кроме того, уход частоты, вызванный доплеровским эффектом, нельзя предварительно компенсировать, и особое внимание следует уделить высокой скорости передачи данных/модуляции высокого порядка.

Результирующий эффект состоит в том, что после преобразования с понижением частоты в основную полосу принятый сигнал в приемном устройстве (например, усовершенствованном Узле В) может подвергаться частотному сдвигу, который переводится во вращение модуляционной констелляции. Это может вызвать серьезное ухудшение в рабочих характеристиках модема, особенно если применяется модуляция высокого порядка (например, 16-QAM, 64-QAM и так далее).

Чтобы помочь решению этой проблемы, модем приемника может оборудоваться устройством коррекции частоты, которое оценивает это отклонение частоты и компенсирует отклонение частоты путем простого устранения вращения принятого сигнала с использованием, например, генератора с цифровым управлением.

Некоторые технологии для оценки отклонения частоты можно сгруппировать, по меньшей мере, в две категории: обработка во временной области и обработка в частотной области. Обработка во временной области использует структуру циклического префикса (CP), который имеет место в нумерологии OFDM. Информация об отклонении частоты получается из коррелирования CP с последней частью символа OFDM и вычисления арктангенса результата. Хотя этот способ используется в WLAN, он не может применяться к восходящей линии связи (UL) в LTE, где каждый пользователь испытывает разный сдвиг частоты, так что усовершенствованному Узлу В нужно оценивать и корректировать отклонение частоты независимо для каждого пользователя. Это требование приводит к оцениванию оценки частоты после FFT, где каждый пользователь разделяется на основании структуры FDM восходящей линии связи (UL)в LTE, что может выполняться в соответствии с раскрытыми аспектами.

Традиционные подходы частотной области для оценивания отклонения частоты опираются на предположение о двух последовательных символах OFDM, переносящих пилот-сигналы. Информация об отклонении частоты получается путем взаимной корреляции этих соответствующих тональных сигналов и вычисления арктангенса. Однако этот способ не подходит для UL LTE (и других сетей), потому что пилот-символы сильно разделены во времени (что приводит к уменьшенной полосе затягивания), и что еще важно, пилот-символы могут занимать разные местоположения поднесущих из-за скачкообразной перестройки частоты. Фиг. 2 иллюстрирует схематичное представление 200 пилот-символов, занимающих разные местоположения поднесущих из-за скачкообразной перестройки частоты.

Иллюстрируются местоположения во времени символов SC-FDMA (горизонтальная ось), обозначенные от 0 до 13, и местоположения поднесущих на вертикальной оси. Фиг. 2 иллюстрирует структуру Физического совместно используемого канала восходящей линии связи (PUSCH) с перестройкой частоты внутри TTI (интервал времени передачи) для системы UL LTE. В первом временном интервале (индекс символа от 0 до 6) PUSCH и опорный сигнал (RS) занимают верхнюю часть 202 полосы пропускания. Во втором временном интервале (индекс символа с 7 по 13) те же самые каналы занимают другой набор поднесущих с выделенной полосой пропускания, как проиллюстрировано ссылкой 204. Это может называться разделением со сдвигом Чу.

Фиг. 3 иллюстрирует систему 300, которая выполняет оценку отклонения частоты в среде беспроводной связи. Система 300 конфигурируется для оценки отклонения частоты каждого передатчика на приемнике. Оценка отклонения частоты может основываться на наблюдении за одиночным символом, переносящим пилот-сигналы, расположенные в любом месте ширины полосы. Система 300 обеспечивает сложность реализации от умеренной до низкой и не нуждается в канальной информации (некогерентная). Более того, система 300 может применяться к многолучевым средам.

Система 300 включает в себя устройство 302 беспроводной связи, которое показано передающим данные по каналу. Хотя и изображено как передающее данные, устройство 302 беспроводной связи также может принимать данные по каналу (например, устройство 302 беспроводной связи может одновременно передавать и принимать данные, устройство 302 беспроводной связи может передавать и принимать данные в отличающиеся моменты, или сочетания этого). Устройство 302 беспроводной связи может быть базовой станцией, мобильным устройством или т.п.

В устройство 302 беспроводной связи включается выделитель 304 пилот-сигнала, который конфигурируется для извлечения тональных сигналов для каждого пользователя (например, мобильного устройства) в соответствии с соответствующим распределением ширины полосы. Пилот-сигналы могут извлекаться в частотной области. В соответствии с некоторыми аспектами, пилот-сигналы могут получаться для первого мобильного устройства от первой антенны и второй антенны.

Также в устройство 302 беспроводной связи включается процессор 306 IDFT, который конфигурируется для выполнения обработки IDFT для перевода частотной области пилот-сигналов в последовательности временной области для первой антенны и второй антенны.

Корректор 308 отклонения частоты конфигурируется для коррекции отклонения частоты. Корректор 308 отклонения частоты может умножать последовательность временной области на вращающийся вектор. В соответствии с некоторыми аспектами, вращающийся вектор может формироваться генератором с цифровым управлением (NCO), который управляется оценкой отклонения частоты.

Также в устройство 302 беспроводной связи включается блок 310 оценки отклонения частоты, который конфигурируется для оценки отклонения частоты на каждое мобильное устройство. В блок 310 оценки отклонения частоты включается умножитель 312, который конфигурируется для умножения принятой последовательности пилот-сигналов временной области на сопряженную локальную копию. Маршрутизатор 314 проецирует каждую из результирующих последовательностей на верхний полукруг и нижний полукруг. В соответствии с некоторыми аспектами, результирующие последовательности проецируются на каждый из полукругов путем соответственного умножения на экспоненту. Эта операция практически такая же, как вычисление DFT на дробной части разноса поднесущих.

Также в блок 310 оценки отклонения частоты включается вычислитель 316, который вычисляет квадрат модуля векторной суммы для каждого полукруга и вычитает два результата (один результат для каждого полукруга), чтобы получить оценку отклонения частоты. Дополнительные подробности блока 310 оценки отклонения частоты будут предоставлены ниже.

В соответствии с некоторыми аспектами, устройство 302 беспроводной связи также включает в себя селектор (не проиллюстрирован), который конфигурируется для выбора многолучевых компонентов из каждой последовательности временной области. Также может включаться объединитель (не проиллюстрирован), который конфигурируется для объединения коррекций отклонения частоты от каждого из многолучевых компонентов, чтобы добиться объединенной коррекции отклонения частоты.

Система 300 может включать в себя запоминающее устройство, функционально соединенное с устройством 302 беспроводной связи. Запоминающее устройство может быть внешним по отношению к устройству 302 беспроводной связи или может постоянно находиться внутри устройства 302 беспроводной связи. Запоминающее устройство может хранить информацию, имеющую отношение к оцениванию отклонения частоты в соответствии с раскрытыми аспектами. Процессор может быть функционально подключен к устройству 302 беспроводной связи (и/или запоминающему устройству), чтобы облегчить анализ информации, имеющей отношение к оценке отклонения частоты в сети связи. Процессор может процессором, выделенным для анализа и/или формирования информации, принятой устройством 302 беспроводной связи, процессором, который управляет одним или несколькими компонентами системы 300, и/или процессором, который как анализирует и формирует информацию, принятую устройством 302 беспроводной связи, так и управляет одним или несколькими компонентами системы 300.

Запоминающее устройство может хранить протоколы, связанные с коррекцией отклонения частоты, действующие для управления взаимодействием между устройством 302 беспроводной связи и другими устройствами системы 300, так что система 300 может применять сохраненные протоколы и/или алгоритмы для достижения улучшенных взаимодействий в беспроводной сети, как описано в этом документе. Например, запоминающее устройство может хранить команды, имеющие отношение к получению пилот-сигнала в частотной области для первого мобильного устройства от первой антенны и выполнению Обратного дискретного преобразования Фурье для перевода частотной области пилот-сигнала в первую последовательность временной области для первой антенны. Команды также могут относиться к умножению последовательности временной области на сопряженную локальную копию, чтобы получить результирующую последовательность и модулированные последовательности, и проецированию результирующей последовательности и модулированных последовательностей на верхний полукруг и нижний полукруг. Более того, команды могут относиться к вычислению квадрата модуля векторной суммы для верхнего полукруга и нижнего полукруга, чтобы оценить коррекцию отклонения частоты, и коррекции отклонения частоты путем умножения последовательности временной области на вращающийся вектор.

Следует принять во внимание, что описываемые в этом документе компоненты хранилища данных (например, запоминающих устройств) могут быть либо энергозависимым запоминающим устройством, либо энергонезависимым запоминающим устройством, либо могут включать в себя как энергозависимое, так и энергонезависимое запоминающее устройство. В качестве примера, а не ограничения, энергонезависимое запоминающее устройство может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое и программируемое ROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимое запоминающее устройство может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое действует как внешняя кэш-память. В качестве примера, а не ограничения, RAM доступно во многих видах, таких как синхронное RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с удвоенной скоростью обмена (DDR SDRAM), усовершенствованное SDRAM (ESDRAM), DRAM с синхронным каналом обмена (SLDRAM) и RAM с прямым доступом от Rambus (DRRAM). Запоминающее устройство 320 из раскрытых аспектов имеет целью содержать, без ограничения, эти и другие подходящие типы запоминающего устройства.

Фиг. 4 иллюстрирует высокоуровневое схематичное представление 400 цикла отслеживания частоты в соответствии с различными аспектами. Эта Фиг.4 представлена по отношению к базовой станции, однако, раскрытые аспекты применяются и к другим устройствам. Как проиллюстрировано, группа пользователей (например, мобильных устройств) обрабатывается посредством усовершенствованного Узла В. Мобильные устройства иллюстрируются в виде: Пользователя1 402, Пользователя2 404, Пользователяi 406 - ПользователяKu 408, где Ku - целое число. Обозначение "N" относится к размеру FFT системы, а обозначение "M" относится к пользовательским поднесущим.

Сигнал принимается в каждой антенне и обрабатывается посредством буфера 410. Над принятым сигналом производится обработка (412) быстрым преобразованием Фурье (FFT). Имеется n тональных сигналов, где n - целое число. Каждый пользователь 402, 404, 406, 408 занимает разное подмножество из n тональных сигналов. В простом примере n равно 20. Первый пользователь 402 занимает тональные сигналы с 1 по 5, второй пользователь 404 занимает тональные сигналы с 6 по 8, третий пользователь 406 занимает тональные сигналы с 9 по 11, и так далее, чтобы тональные сигналы не перекрывались. Более того, тональные сигналы находятся на разных частотах. Сигнал мультиплексируется (414) разным пользователям 402, 404, 406, 408, которые обслуживаются практически одновременно.

Цикл отслеживания частоты работает независимо для каждого пользователя 402, 404, 406 и 408. Этот цикл иллюстрируется подробно по отношению к Пользователюi 406, что проиллюстрировано пунктирным прямоугольником 416. Поскольку предопределено, какие тональные сигналы заняты Пользователемi 406, то по ссылке 418 извлекаются те подмножества из M тональных сигналов, где M - целое число, в соответствии с распределением полосы пропускания. Обратное дискретное преобразование 420 Фурье (IDFT) выполняется для преобразования извлеченных тональных сигналов 418 в выборки временной области. Блок 422 дискриминатора отклонения частоты (FED) оценивает отклонение частоты, которое корректируется посредством цифрового фазовращателя, синтезированного с помощью справочной таблицы 424 (LUT). В соответствии с некоторыми аспектами, FED 422 принимает контрольные выборки способом, аналогичным системе TDM. Информация об отклонении частоты получается с использованием детектора отклонения частоты, который будет подробнее объясняться со ссылкой на следующие фигуры.

Аналогичный цикл отслеживания частоты повторяется для каждого мобильного устройства (например, пользователя), потому что каждое мобильное устройство может испытывать разное отклонение частоты. Разные пользователи могут перемещаться с разными величинами скорости, и разные величины (например, доплеровский сдвиг) могут приводить к отклонению частоты. Например, первый пользователь путешествует в машине, едущей со скоростью 50 миль в час, второй пользователь едет на поезде, который движется гораздо быстрее, другой пользователь идет пешком, и так далее. Величина отклонения частоты может быть пропорциональна величине скорости. Таким образом, отклонение частоты оценивается для каждого пользователя и корректируется в расчете на пользователя.

Фиг. 5 иллюстрирует схематичное представление детектора 500 отклонения частоты в соответствии с раскрытыми аспектами. Нижеследующее будет описывать интуитивное обоснование алгоритма. Принимается сигнал временной области r[m], как проиллюстрировано ссылкой 502. В соответствии с некоторыми аспектами, сигнал может быть принят в частотной области и преобразован во временную область посредством различных методик, например Обратного дискретного преобразования Фурье (IDFT).

Принятый сигнал временной области умножается поэлементно на сопряженную локальную последовательность пилот-сигналов временной области, чтобы убрать полярность пилот-символов. Принятый сигнал, который находитс