Автономный выбор несущей для фемтосот

Автономный выбор несущей для фемтосот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящая заявка относится, в общем, к беспроводной связи и, более конкретно, но не исключительно, к улучшению производительности связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы беспроводной связи широко развертываются для обеспечения различных типов связи (например, служб передачи речи, данных, мультимедиа и т.д.) для множества пользователей. Поскольку потребности в высокоскоростных и мультимедийных службах резко возрастают, возникает сложная задача реализации эффективных и надежных систем связи с улучшенной производительностью.

Для дополнения базовых станций стандартной мобильной телефонной сети (например, макросотовой сети), базовые станции с малой зоной обслуживания могут быть развернуты, например, в доме пользователя. Такие базовые станции с малой зоной обслуживания обычно известны как базовые станции точек доступа, домашние узлы В, или фемтосоты, и могут использоваться для обеспечения более надежной находящейся в помещении беспроводной зоны обслуживания для мобильных устройств. Обычно, такие базовые станции с малой зоной обслуживания подключены к Интернету и к сети мобильного оператора через маршрутизатор цифровой абонентской линии (DSL) или кабельный модем.

В типичном макросотовом развертывании радиочастотная (RF) зона обслуживания планируется и управляется операторами сотовой сети для оптимизации зоны обслуживания между макробазовыми станциями. Фемтобазовые станции, с другой стороны, могут быть установлены абонентом персонально и развернуты для данного случая. Следовательно, фемтосоты могут вызывать помехи как на восходящей линии связи (UL), так и на нисходящей линии связи (DL) макросот. Например, фемтобазовая станция, установленная около окна здания, может вызывать значительные помехи нисходящей линии связи для любых терминалов доступа вне этого дома, которые не обслуживаются этой фемтосотой. Также, на восходящей линии связи, домашние терминалы доступа, которые обслуживаются фемтосотой, могут вызвать помехи в макросотовой базовой станции (например, в макроузле В).

Фемтосоты также могут вносить помехи в работу друг друга и макросот в результате незапланированного развертывания. Например, в многоквартирном доме, фемтобазовая станция, установленная около стены, разделяющей две резиденции, может вызывать значительные помехи для фемтобазовой станции в соседнем здании. Здесь, самой сильной фемтобазовой станцией, видимой домашним терминалом доступа (например, самой сильной в терминах уровня RF сигнала, принимаемого в этом терминале доступа), может быть необязательно обслуживающая базовая станция для этого терминала доступа из-за политики ограниченного соединения, налагаемой этой фемтобазовой станцией.

Таким образом, вопросы помех могут возникнуть в системе связи, где радиочастотная (RF) зона обслуживания фемтобазовых станций не оптимизирована мобильным оператором, и где развертывание таких базовых станций осуществляется специально. Следовательно, существует необходимость в улучшенном управлении помехами для беспроводных сетей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является упрощенной схемой нескольких примерных аспектов системы связи, включающей в себя макрозону обслуживания и зону обслуживания меньшего масштаба.

Фиг.2 является другим представлением системы беспроводной связи, выполненной с возможностью поддержки некоторого количества пользователей, в которой могут быть реализованы различные описанные варианты осуществления и аспекты.

Фиг.3 является упрощенной схемой, иллюстрирующей зоны обслуживания для беспроводной связи.

Фиг.4 является упрощенной схемой нескольких модельных аспектов системы связи, включающей в себя соседние фемтосоты.

Фиг.5 является упрощенной схемой системы беспроводной связи, включающей в себя фемтоузлы.

Фиг.6 изображает несколько модельных компонентов, которые могут использоваться для облегчения связи между узлами.

Фиг.7 является упрощенной блок-схемой нескольких модельных аспектов фемтоузла, поддерживающих автономный выбор несущей в фемтоузлах.

Фиг.8 является упрощенной блок-схемой процесса для автономного выбора несущей для фемтоузла.

Фиг.9 является упрощенной блок-схемой процесса для оценивания характеристик несущих восходящей линии связи, связанных с несущей нисходящей линии связи.

Фиг.10 является упрощенной блок-схемой нескольких модельных аспектов устройств, выполненных с возможностью автономного выбора несущей для фемтоузла, как излагается здесь.

В соответствии с обычной практикой, различные особенности, иллюстрированные на чертежах, могут быть приведены не в масштабе. Соответственно, размеры различных признаков могут быть произвольным образом увеличены или уменьшены для наглядности. Кроме того, некоторые из чертежей могут быть упрощены для ясности. Таким образом, чертежи могут не изображать все компоненты данного устройства или способа. Кроме того, подобные ссылочные позиции могут использоваться для обозначения подобных элементов по всему описанию и чертежам.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Слово «примерный» используется здесь в значении «служащий в качестве примера или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный здесь как «примерный», не обязательно должен толковаться как предпочтительный или преимущественный над другими вариантами осуществления.

Подробное описание, изложенное ниже во взаимосвязи с прилагаемыми чертежами, предназначено для описания примерных вариантов осуществления данного изобретения и не предназначено для представления единственных вариантов осуществления, в которых данное изобретение может быть практически реализовано. Термин «примерный», используемый по всему этому описанию, означает «служащий в качестве примера или иллюстрации» и необязательно должен толковаться как предпочтительный или преимущественный над другими примерными вариантами осуществления. Это подробное описание включает в себя конкретные подробности с целью обеспечения глубокого понимания примерных вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники будет ясно, что эти примерные варианты осуществления данного изобретения могут быть реализованы без этих конкретных подробностей. В некоторых случаях хорошо известные структуры и устройства показаны в форме блок-схем, чтобы не загромождать несущественными деталями описание представленных примерных вариантов осуществления.

Различные варианты осуществления этого описания описаны ниже. Должно быть ясно, что изобретение может быть воплощено в широком разнообразии форм, и что любая конкретная структура и/или функция, описываемые здесь, являются просто репрезентативными. На основе настоящего раскрытия специалисту в данной области техники будет ясно, что описанный вариант осуществления может быть независимо реализован из любых других вариантов осуществления, и что два или несколько из этих вариантов осуществления могут быть скомбинированы различными способами. Например, некоторое устройство или способ могут быть реализованы с использованием любого количества вариантов осуществления, изложенных здесь. Кроме того, такие устройство или способ могут быть реализованы с использованием другой структуры и/или функциональности, в дополнение к одному или нескольким вариантам осуществления, изложенным здесь.

Представляемое раскрытие может быть включено в различные типы систем связи и/или системных компонентов. В некоторых аспектах представленное раскрытие может быть использовано в системе множественного доступа, способной поддерживать связь с множеством пользователей посредством совместного использования доступных системных ресурсов (например, посредством определения одного или более из полосы частот, мощности передачи, кодирования, перемежения и т.д.). Например, излагаемая здесь сущность изобретения может применяться к любой одной или к комбинациям следующих технологий: системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), CDMA со множеством несущих (MCCDMA), широкополосный CDMA (W-CDMA), системы высокоскоростного пакетного доступа (HSPA, HSPA+), системы высокоскоростного пакетного доступа нисходящей линии связи (HSDPA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы FDMA с единственной несущей (SC-FDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) или другие способы множественного доступа. Система беспроводной связи, использующая излагаемую здесь сущность изобретения, может быть сконструирована для реализации одного или более стандартов, таких как IS-95, cdma2000, IS-856, W-CDMA, TDSCDMA и другие стандарты. CDMA сеть может реализовывать некоторую радиотехнологию, такую как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 или некоторую другую технологию. UTRA включает в себя W-CDMA и низкую скорость элементарного сигнала (LCR). Технология cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. TDMA сеть может реализовывать некоторую радиотехнологию, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). OFDMA сеть может реализовывать некоторую радиотехнологию, такую как развитый UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM® и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Излагаемая здесь сущность изобретения может быть реализована в 3GPP системе долгосрочного развития (LTE), системе сверхмобильной широкополосной передачи (UMB) и других типах систем. LTE является версией UMTS, которая использует E-UTRA.

Хотя некоторые варианты осуществления этого описания могут быть описаны с использованием 3GPP терминологии, следует понимать, что излагаемая здесь сущность изобретения может быть применена к технологии 3GPP (Re199, Re15, Re16, Re17), а также к технологии 3GPP2 (IxRTT, IxEV-DO RelO, RevA, RevB) и к другим технологиям.

Фиг.1 иллюстрирует сетевую систему 100, которая включает в себя зону обслуживания макро масштаба (например, сотовую сеть большой площади, такую как 3G-сеть, которая обычно может быть названа макросотовой сетью) и зону обслуживания меньшего масштаба (например, реализованную в здании или помещении сетевую среду). Когда некоторый узел, такой как терминал 102А доступа перемещается через эту сеть, этот терминал 102А доступа может обслуживаться в определенных местоположениях посредством макроузлов 104 доступа (также называемых здесь макроузлами), которые обеспечивают макрозону обслуживания, представленную посредством макрозоны 106 обслуживания, в то время как терминал 102А доступа может обслуживаться в других местоположениях посредством узлов 108 доступа малого масштаба (также называемых здесь узлами малого масштаба), которые обеспечивают зону обслуживания меньшего масштаба, представленную посредством зоны 110 обслуживания малого масштаба. В некоторых аспектах узлы 108 малого масштаба могут использоваться для обеспечения дополнительного роста пропускной способности, находящейся внутри здания зоны обслуживания и различных служб (например, для более надежного опыта пользователя).

Как будет более подробно обсуждено ниже, узел 108 доступа малого масштаба может быть ограничен в том, что он может не обеспечивать некоторые службы для некоторых узлов (например, находящегося в помещении терминала 102В доступа). В результате, в макрозоне 106 обслуживания может образоваться провал зоны обслуживания.

Размер провала зоны обслуживания может зависеть от того, работают ли макроузел 104 доступа и узел 108 малого масштаба на одной и той же частотной несущей. Например, когда узлы 104 и 108 находятся на соканале (например, используя одну и ту же частотную несущую), провал зоны обслуживания может близко соответствовать зоне 110 обслуживания малого масштаба. Таким образом, в этом случае терминал 102А доступа может потерять макрозону обслуживания, когда он находится в пределах зоны 110 обслуживания малого масштаба (например, как показано пунктирным изображением терминала 102В доступа).

Узел 108 малого масштаба может быть, например, фемтоузлом или пикоузлом. Фемтоузлом может быть узел доступа, который имеет ограниченную зону обслуживания, такую как, например, дом или квартира. Узел, который обеспечивает зону обслуживания в области, которая является меньшей, чем макрозона, и большей, чем фемтозона, может быть назван пикоузлом (например, обеспечивающим зону обслуживания в пределах коммерческого здания). Следует понимать, что излагаемая здесь сущность изобретения может быть реализована с различными типами узлов и систем. Например, пикоузел или некоторый другой тип узла может обеспечивать ту же самую или подобную функциональность, что и фемтоузел для другой (например, большей) зоны обслуживания. Таким образом, как более полно обсуждается ниже, подобно фемтоузлу, пикоузел может быть ограничен, пикоузел может быть связан с одним или более домашними терминалами доступа и т.д.

Когда узлы 104 и 108 находятся на смежных каналах (например, используя различные частотные несущие), меньший провал 112 зоны обслуживания может образоваться в макрозоне 104 обслуживания как результат помех смежного канала от узла 108 малого масштаба. Таким образом, когда терминал 102А доступа работает на смежном канале, терминал 102А доступа может принимать макрозону обслуживания в местоположении, которое ближе к узлу 108 малого масштаба (например, непосредственно вне меньшего провала 112 зоны обслуживания).

В зависимости от параметров конструкции системы, провал зоны обслуживания совпадающего канала может быть относительно большим. Например, когда мощность передачи узла 108 малого масштаба равна 0 дБм, радиус, для которого помехи узла 108 малого масштаба являются, по меньшей мере, такими же, что и нижняя граница теплового шума, может иметь порядок 40 метров, в предположении потерь распространения в свободном пространстве и наихудшего случая, когда отсутствует стенная перегородка между узлом 108 малого масштаба и терминалом 102В доступа.

Таким образом, существует компромиссное решение между минимизацией перерыва в макрозоне 106 обслуживания и поддержанием адекватной зоны обслуживания в пределах обозначенной среды меньшего масштаба (например, зоны обслуживания фемтоузла 108 внутри дома). Например, когда ограниченный фемтоузел 108 находится на краю макрозоны 106 обслуживания, когда посещающий терминал доступа приближается к фемтоузлу 108, этот посещающий терминал доступа, вероятно, потеряет макрозону обслуживания и сбросит вызов. В таком случае, одним решением для макросотовой сети было бы перемещение посещающего терминала доступа на другую несущую (например, когда помехи смежного канала от фемтоузла являются малыми). Из-за ограниченного спектра, доступного каждому оператору, однако, использование отдельных частот несущих может быть не всегда практичным. Следовательно, посещающий терминал доступа, связанный с этим другим оператором, может испытывать негативное влияния провала зоны обслуживания, созданного ограниченным узлом 108 на этой несущей.

Фиг.2 иллюстрирует другое представление системы 100 беспроводной связи, выполненной с возможностью поддержки некоторого числа пользователей, в которой могут быть реализованы различные описанные варианты осуществления и аспекты. Как показано на Фиг.1В, в качестве примера, система 100 беспроводной связи обеспечивает связь для множества сот 120, таких как, например, макросоты 102А-102G, с обслуживанием каждой соты посредством соответствующей точки доступа (АР) 104 (такой как АР 104А-104G). Каждая сота может быть дополнительно разделена на один или несколько секторов. Различные терминалы доступа (АТ) 102 (например, АТ 102А-102К), также равнозначно известные как оборудование пользователя (UE), рассеяны по этой системе. Каждый АТ 102 может связываться с одним или несколькими АР 104 на прямой линии связи (FL) и/или обратной линии связи (RL) в данный момент, в зависимости от того, является ли этот АТ активным, или находится ли он, например, в мягкой передаче обслуживания. Система 100 беспроводной связи может обеспечивать обслуживание на большой географической области, например, макросоты 102А-102G могут охватывать несколько блоков в окрестности.

В различных приложениях, может использоваться другая терминология для ссылки на макроузел 104, фемтоузел 108 и пикоузел. Например, макроузел 104 может быть выполнен или назван узлом доступа, базовой станцией, точкой доступа, eNodeB, макросотой, макроузлом В (MNB) и т.д. Также, фемтоузел 108 может быть выполнен или может называться домашним узлом В (HNB), домашним eNodeB, базовой станцией точки доступа, фемтосотой и т.д. Также, сота, связанная с макроузлом, фемтоузлом или пикоузлом, может называться макросотой, фемтосотой или пикосотой, соответственно.

Как упоминалось выше, фемтоузел 108 может быть ограничен в некоторых аспектах. Например, данный фемтоузел 108 может обеспечивать обслуживание только для ограниченного множества терминалов 106 доступа. Таким образом, в развертываниях с так называемой ограниченной (или замкнутой) связью, данный терминал 106 доступа может обслуживаться посредством макросотовой мобильной сети или ограниченного множества фемтоузлов 108 (например, фемтоузлов, которые находятся в пределах соответствующей резиденции пользователя).

Ограниченное обеспеченное множество терминалов 106 доступа, связанных с ограниченным фемтоузлом 108 (который может также называться домашним узлом В замкнутой группы абонентов), может быть временно или постоянно расширено, если это необходимо. В некоторых аспектах, замкнутая группа абонентов (CSG) может быть определена как множество узлов доступа (например, фемтоузлов), которые совместно используют общий список управления доступом терминалов доступа. В некоторых реализациях, все фемтоузлы (или все ограниченные фемтоузлы) в некоторой области могут работать на обозначенном канале, который может называться фемтоканалом.

Между ограниченным фемтоузлом и данным терминалом доступа могут быть определены различные отношения. Например, с точки зрения терминала доступа, открытый фемтоузел может относиться к фемтоузлу без ограниченной связи. Ограниченный фемтоузел может относиться к фемтоузлу, который некоторым образом ограничен (например, ограничен для связи и/или регистрации). Домашний фемтоузел может относиться к фемтоузлу, на котором этот терминал доступа авторизован для доступа и работы. Гостевой фемтоузел может относиться к фемтоузлу, на котором некоторый терминал доступа временно авторизован для доступа или работы. Чужой фемтоузел может относиться к фемтоузлу, на котором этот терминал доступа не авторизован для доступа или работы, за исключением, возможно, ситуаций крайней необходимости (например, вызовов 911).

С перспективы ограниченного фемтоузла, домашний терминал доступа (или домашнее оборудование пользователя, “HUE”) может относиться к терминалу доступа, который авторизован для доступа к ограниченному фемтоузлу. Гостевой терминал доступа может относиться к терминалу доступа с временным доступом к ограниченному фемтоузлу. Чужой терминал доступа может относиться к терминалу доступа, который не имеет разрешения для доступа к ограниченному фемтоузлу, за исключением, возможно, ситуаций крайней необходимости, таких как вызовы 911. Таким образом, в некоторых аспектах чужой терминал доступа может быть определен как терминал доступа, который не имеет полномочий или разрешения регистрироваться с этим ограниченным фемтоузлом. Терминал доступа, который в настоящее время ограничен (например, ему отказан доступ) посредством ограниченной фемтосоты, может называться здесь посещающим терминалом доступа. Посещающий терминал доступа может, таким образом, соответствовать чужому терминалу доступа, когда обслуживание не разрешено, и гостевому терминалу доступа, когда обслуживание разрешено временно.

Фиг.3 иллюстрирует пример карты 300 зоны обслуживания для некоторой сети, где задано несколько зон 302 отслеживания (или зон трассировки или зон местоположения). Конкретно, зоны обслуживания, связанные с зонами отслеживания 302А, 302В и 302С, очерчены на Фиг.3 широкими линиями.

Эта система обеспечивает беспроводную связь через множество сот 304 (представленных посредством шестиугольников), таких как, например, макросоты 304А и 304В, с обслуживанием каждой соты посредством соответствующего узла 306 доступа (например, узлов доступа 306А-306С). Как показано на Фиг.3, терминалы 308 доступа (например, терминалы доступа 308А и 308В) могут быть рассеяны в различных местоположениях по этой сети в данный момент времени. Каждый терминал 308 доступа может связываться с одним или несколькими узлами 306 доступа на прямой линии связи (FL) и/или обратной линии связи (RL) в заданный момент, в зависимости от того, является ли терминал 308 доступа активным, или находится ли он, например, в мягкой передаче обслуживания.

Зоны отслеживания 302 также включают в себя фемтозоны 310 обслуживания. В этом примере, каждая из фемтозон 310 обслуживания (например, фемтозона обслуживания 310А-310С) изображена в пределах макрозоны 304 обслуживания (например, макрозона 304В обслуживания). Следует понимать, однако, что фемтозона 310 обслуживания может находиться целиком в пределах макрозоны 304 обслуживания. На практике, с данной зоной 302 отслеживания или макрозоной 304 обслуживания может быть определено большое количество фемтозон 310 обслуживания. Также, одна или несколько пикозон обслуживания (не показаны) могут быть определены в пределах данной зоны 302 отслеживания или макрозоны 304 обслуживания. Для уменьшения сложности Фиг.3, показано лишь несколько узлов 306, терминалов 308 доступа и фемтоузлов 710.

Фиг.4 иллюстрирует сеть 400, где фемтоузлы 402 развернуты в квартирном здании. Конкретно, фемтоузел 402А развернут в квартире 1, а фемтоузел 402В развернут в квартире 2 в этом примере. Фемтоузел 402А является домашним фемтоузлом для терминала 404А доступа. Фемтоузел 402В является домашним фемтоузлом для терминала 404В доступа.

Как показано на Фиг.4, для случая, когда фемтоузлы 402А и 402В ограничены, каждый терминал 404 доступа (например, 404А и 404В) может обслуживаться только посредством связанного с ним (например, домашнего) фемтоузла 402. В некоторых случаях, однако, ограниченная связь может привести к негативным геометрическим ситуациям и простоям фемтоузлов. Например, на Фиг.4 фемтоузел 402А является более близким к терминалу 404В доступа, чем фемтоузел 402В, и может, следовательно, обеспечить более сильный сигнал в терминале 404В доступа. В результате, фемтоузел 402А может излишне интерферировать с приемом в терминале 404В доступа. Такая ситуация может, таким образом, влиять на радиус зоны обслуживания вокруг фемтоузла 402В, в котором связанный терминал 404 доступа может первоначально обнаружить эту систему и оставаться подключенным к этой системе.

Фиг.5 иллюстрирует примерную систему 500 связи, где один или несколько фемтоузлов развернуты в пределах некоторой сетевой среды. Связность для среды фемтоузлов может быть установлена различными способами в пределах этой системы 500 связи. Конкретно, система 500 включает в себя множественные фемтоузлы 510 (например, фемтоузлы 510А и 510В), установленные в сетевой среде относительно малого масштаба (например, в одной или нескольких резиденций 530 пользователей). Каждый фемтоузел 510 может быть связан с глобальной сетью 540 (например, Интернет) и с базовой сетью 550 мобильного оператора через DSL маршрутизатор, кабельный модем, беспроводную линию связи или другое средство связности (не показано). Как обсуждается здесь, каждый фемтоузел 510 может быть выполнен с возможностью обслуживания связанных терминалов 520 доступа (например, тта 520А доступа) и, возможно, других терминалов 520 доступа (например, терминала 520В доступа). Другими словами, доступ к фемтоузлам 510 может быть ограничен, посредством чего данный терминал 520 доступа может обслуживаться посредством множества обозначенных (например, домашних) фемтоузлов 510, но не может обслуживаться посредством каких-либо необозначенных фемтоузлов 510 (например, соседнего фемтоузла 510). Терминалы 520 также могут здесь называться оборудованием 520 пользователя (UE). Фемтоузлы 510 также могут здесь называться домашними узлами В (HNB).

Владелец фемтоузла 510 может подписаться на мобильное обслуживание, такое как, например, 3G мобильное обслуживание, предлагаемое через базовую сеть 550 мобильного оператора. Кроме того, терминал 520 доступа может быть способен работать как в макросреде, так и в сетевых средах меньшего масштаба (например, резидентных). Другими словами, в зависимости от текущего местоположения терминала 520 доступа, терминал 520 доступа может обслуживаться посредством узла 560 доступа макросотовой мобильной сети 550 или посредством любого из множества фемтоузлов 510 (например, фемтоузлов 510А и 510В, которые находятся в пределах соответствующей резиденции 530 пользователя). Например, когда абонент находится вне дома, он может обслуживаться посредством стандартного макроузла доступа (например, узла 560), а когда абонент находится дома, он обслуживается посредством фемтоузла (например, узла 510А). Здесь, следует понимать, что фемтоузел 510 может быть обратно совместим с существующими терминалами 520 доступа.

В вариантах осуществления, описанных здесь, владелец фемтоузла 510 подписывается на мобильное обслуживание, такое как, например, 3G мобильное обслуживание, предлагаемое через базовую сеть 550 мобильного оператора, и UE 520 способен работать как в макросотовой среде, так и в резидентной сетевой среде малого масштаба.

Домашний фемтоузел является базовой станцией, на которой АТ или UE авторизовано для работы. Гостевой фемтоузел относится к базовой станции, на которой АТ или UE временно авторизовано для работы, и чужой фемтоузел является базовой станцией, на которой АТ или UE не авторизовано для работы.

Фемтоузел 510 может быть развернут на единственной частоте или, альтернативно, на множестве частот. В зависимости от конкретной конфигурации, эта единственная частота или одна или более из множества частот могут перекрываться с одной или более частотами, используемыми макроузлом (например, узлом 560).

Терминал 520 доступа может быть выполнен с возможностью связи либо с макросетью 550, либо с фемтоузлами 510, но не обоими одновременно. Кроме того, терминал 520 доступа, обслуживаемый посредством фемтоузла 510, может не быть в состоянии мягкой передачи обслуживания с макросетью 550.

В некоторых аспектах, терминал 520 доступа может быть выполнен с возможностью подключения к предпочтительному фемтоузлу (например, домашнему фемтоузлу терминала 520 доступа) всегда, когда такая возможность связи является возможной. Например, всегда, когда терминал 520 доступа находится в пределах резиденции 530 пользователя, может быть желательно, чтобы терминал 520 доступа связывался только с домашним фемтоузлом 510.

В некоторых аспектах, если терминал 520 доступа работает в пределах макросотовой сети 550, но не находится на его наиболее предпочтительной сети (например, как определено в предпочтительном списке роуминга), терминал 520 доступа может продолжить искать наиболее предпочтительную сеть (например, предпочтительный фемтоузел 510) с использованием повторного выбора лучшей системы (BSR), который может включать в себя периодическое сканирование доступных систем для определения того, доступны ли в данный момент лучшие системы, и последующие усилия для соединения с такими предпочтительными системами. С началом обнаружения, терминал 520 доступа может ограничить поиск конкретной полосой частот и каналом. Например, поиск наиболее предпочтительной системы может периодически повторяться. После обнаружения предпочтительного фемтоузла 510, терминал 520 доступа может выбрать этот предпочтительный фемтоузел для расположения в пределах его зоны обслуживания.

Излагаемая здесь доктрина может быть использована в системе беспроводной связи множественного доступа, которая одновременно поддерживает связь для множества беспроводных терминалов доступа. Как упоминалось выше, каждый терминал может связываться с одной или более базовыми станциями через передачи прямой и обратной линий связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от базовых станций к терминалам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть установлена через систему «единственный вход - единственный выход», систему «множественный вход - множественный выход» (MIMO) или некоторый другой тип системы.

MIMO система использует множество передающих антенн (NT) и множество приемных антенн (NR) для обмена данными. MIMO канал, образованный NT передающими антеннами и NR приемными антеннами, может быть разбит на множество независимых каналов (NS), которые также называются пространственными каналами, где NS≤ min{NT, NR}. Каждый из NS независимых каналов соответствует некоторому измерению. MIMO система может обеспечить улучшенную производительность (например, более высокую пропускную способность и/или большую надежность), если используются дополнительные измерения, созданные множеством передающих и приемных антенн.

MIMO система может поддерживать дуплекс с временными разделением (TDD) и дуплекс с частотным разделением (FDD). В TDD системе, передачи прямой и обратной линий связи находятся на одной и той же частотной области таким образом, что принцип взаимности позволяет осуществить оценку канала прямой линии связи из канала обратной линии связи. Это позволяет точке доступа выделить усиление образования луча передачи на прямой линии связи, когда множество антенн доступны в этой точке доступа. Излагаемая здесь сущность изобретения может быть реализована в узле (например, устройстве), использующем различные компоненты для связи с по меньшей мере одним другим узлом.

Фиг.6 изображает компоненты, которые могут быть использованы для облегчения связи между узлами. Конкретно, Фиг.6 иллюстрирует беспроводное устройство 1510 (например, точку доступа) и беспроводное устройство 1550 (например, терминал доступа) MIMO системы 1500. В точке 1510 доступа, данные трафика для некоторого числа потоков данных обеспечиваются от источника 1512 данных к процессору 1514 передаваемых (ТХ) данных.

В некоторых аспектах, каждый поток данных передается по соответствующей передающей антенне. Процессор 1514 ТХ данных форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основе конкретной схемы кодирования, выбираемой для этого потока данных для обеспечения кодированных данных.

Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с пилотными данными с использованием способов ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM). Пилотные данные обычно являются известным образцом данных, который обрабатывается известным образом и может использоваться в системе приемника для оценивания характеристики канала. Мультиплексированные пилотные и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (т.е. преобразуются посимвольно) на основе конкретной схемы модуляции, выбранной для этого потока данных для обеспечения символов модуляции. В качестве неограничивающих примеров, некоторыми подходящими схемами модуляции являются: двоичная фазовая манипуляция (BPSK), квадратурная фазовая манипуляция (QPSK), множественная фазовая манипуляция (M-PSK) и многоуровневая квадратурная амплитудная модуляция (M-QAM).

Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных может быть определена посредством команд, выполняемых процессором 1530. Память 1532 для хранения данных может хранить программный код, данные и другую информацию, используемую процессором 1530 или другими компонентами точки 1510 доступа.

Символы модуляции для всех потоков данных затем обеспечиваются для ТХ MIMO процессора 1520, который может дополнительно обработать эти символы модуляции (например, для OFDM). ТХ MIMO процессор 1520 затем обеспечивает NT потоков символов модуляции для NT приемопередатчиков (XCVR) 1522 (например, 1522А-1522Т). В некоторых аспектах, ТХ MIMO процессор 1520 может применять веса образования луча к символам потоков данных и к антенне, от которой передается данный символ.

Каждый приемопередатчик 1522 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для обеспечения одного или более аналоговых сигналов и дополнительно преобразует (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) эти аналоговые сигналы для обеспечения модулированного сигнала, подходящего для передачи по MIMO каналу. NT модулированных сигналов от приемопередатчиков 1522А-1522Т затем передаются от соответствующих NT антенн 1524 (например, 1524А-1524Т).

В терминале 1550 доступа, переданные модулированные сигналы принимаются посредством NR антенн 1552 (например, 1552А-1552R), и принятый сигнал от каждой антенны 1552 обеспечивается для соответствующего приемопередатчика 1524 (например, 1554А-1554R). Каждый приемопередатчик 1554 преобразует (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает этот преобразованный сигнал для обеспечения выборок и дополнительно обрабатывает эти выборки для обеспечения соответствующего «принятого» потока символов.

Процессор 1560 принятых (RX) данных затем принимает и обрабатывает NR принятых потоков символов от NR приемопередатчиков 1554 на основе конкретного способа обработки приемника для обеспечения NT «детектированных» потоков символов. Процессор 1560 RX данных затем демодулирует, устраняет перемежение и декодирует каждый детектированный поток символов для восстановления данных трафика для данного потока данных. Обработка посредством процессора 1560 RX данных является дополнительной к обработке, выполняемой ТХ MIMO процессором 1520 и процессором 1514 ТХ данных в точке 1510 доступа.

Процессор 1570 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования следует использовать (это обсуждается ниже). Процессор 1570 формулирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга. Память 1572 для хранения данных может хранить программный код, данные и другую информацию, используемую процессором 1570 или другими компонентами терминала 1550 доступа.

Это сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации, касающейся этой линии связи и/или принятого потока данных. Это сообщение обратной линии связи затем обрабатывается процессором 1538 ТХ данных, который также принимает данные трафика для некоторого числа потоков данных от источника 1536 данных, модулируемых модулятором 1580, преобразуемых приемопередатчиками 1554А-1554R и передаваемых через соответствующие антенны 1552А-1552R обратно к точке 1510 доступа.

В точке 1510 доступа, модулированные сигналы от терминала 1550 доступа принимаются посредством антенн 1524, преобразуются приемопередатчиками 1522, демодулируются демодулятором (DEMOD) 1540 и обрабатываются процессором 1542 RX данных для выделения сообщения обратной линии связи, переданного терминалом 1550 доступа. Процессор 1530 затем определяет, какую матрицу предварительного кодирования следует использовать для определения весов образования луча, и затем обрабатывает выделенное сообщение.

Фиг.6 также показывает, что компоненты связи могут включать в себя один или несколько компонентов, которые выполняют операции управления мощностью передачи, как излагается здесь. Например, компонент 1590 управления кодом может взаимодействовать с процессором 1530 и/или другими компонентами точки 1510 доступа для посылки/приема сигналов к/от другого устройства (например, терминала 1550 доступа), как излагается здесь. Подобным же образом, компонент 1592 управления кодом может взаимодействовать с процессором 1570 и/или другими компонентами терминала 1550 доступа для посылки/приема сигналов к/от другого устройства (например, точки 1510 доступа). Следует понимать, что для каждого беспроводного устройства 1510 и 1550 функциональность двух или нескольких из описанных компонентов может быть обеспечена посредством единственного компонента. Например, единственный обрабатывающий компонент может обеспечивать функциональность компонента 1590 управления кодом и процессора 1530, и единственный обрабатывающий компонент может обеспечивать функциональность компонента 1592 управления кодом и процессора 1570.

Терминал доступа, о